正则表达式-讲解

介绍

正则表达式(Regular Expression，简称 RegExp)是一种文本模式，包括普通字符（例如，a 到 z 之间的字母）和特殊字符（称为”元字符”）。它使用单个字符串来描述、匹配一系列匹配某个句法规则的字符串。

为什么使用正则表达式？

典型的搜索和替换操作要求您提供与预期的搜索结果匹配的确切文本。虽然这种技术对于对静态文本执行简单搜索和替换任务可能已经足够了，但它缺乏灵活性，若采用这种方法搜索动态文本，即使不是不可能，至少也会变得很困难。

例1：文件匹配

data(\w)?\.dat 匹配下列所有文件

data.dat
data1.dat
data2.dat
datax.dat
dataN.dat

使用 * 字符代替 ? 字符扩大了找到的文件的数量。data.*\.dat 匹配下列所有文件：

data.dat
data1.dat
data2.dat
data12.dat
datax.dat
dataXYZ.dat

例2：colou?r

同时匹配 color与colour

例3：特定格式

^[0-9]+abc$

• ^ 为匹配输入字符串的开始位置
• [0-9]+匹配多个数字， [0-9] 匹配单个数字，+ 匹配一个或者多个。
• abc$匹配字母 abc 并以 abc 结尾，$ 为匹配输入字符串的结束位置。

我们在写用户注册表单时，只允许用户名包含字符、数字、下划线和连接字符(-)，并设置用户名的长度，我们就可以使用这一类正则表达式来设定。

()

() 标记一个子表达式的开始和结束位置。子表达式可以获取供以后使用。要匹配这些字符，请使用 \( 和 \)。

特殊字符

所谓特殊字符，就是一些有特殊含义的字符。

许多元字符要求在试图匹配它们时特别对待。若要匹配这些特殊字符，必须首先使字符”转义”，即，将反斜杠字符\ 放在它们前面。下表列出了正则表达式中的特殊字符：

特别字符	描述
$	匹配输入字符串的结尾位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，则 $ 也匹配 ‘\n’ 或 ‘\r’。要匹配 $ 字符本身，请使用 \$。
( )	标记一个子表达式的开始和结束位置。子表达式可以获取供以后使用。要匹配这些字符，请使用 ( 和 )。
*	匹配前面的子表达式零次或多次。要匹配 * 字符，请使用 *。
+	匹配前面的子表达式一次或多次。要匹配 + 字符，请使用 +。
.	匹配除换行符 \n 之外的任何单字符。要匹配 . ，请使用 . 。
[	标记一个中括号表达式的开始。要匹配 [，请使用 [。
?	匹配前面的子表达式零次或一次，或指明一个非贪婪限定符。要匹配 ? 字符，请使用 ?。
\	将下一个字符标记为或特殊字符、或原义字符、或向后引用、或八进制转义符。例如， ‘n’ 匹配字符 ‘n’。’\n’ 匹配换行符。序列 ‘\‘ 匹配 “"，而 ‘(‘ 则匹配 “(“。
^	匹配输入字符串的开始位置，除非在方括号表达式中使用，此时它表示不接受该字符集合。要匹配 ^ 字符本身，请使用 ^。
{	标记限定符表达式的开始。要匹配 {，请使用 {。
|	指明两项之间的一个选择。要匹配 |，请使用 |。

限定符

限定符用来指定正则表达式的一个给定组件必须要出现多少次才能满足匹配。有 * 或 + 或 ? 或 {n} 或 {n,} 或 {n,m} 共6种。

正则表达式的限定符有：

字符	描述
*	匹配前面的子表达式零次或多次。例如，zo* 能匹配 “z” 以及 “zoo”。* 等价于{0,}。
+	匹配前面的子表达式一次或多次。例如，’zo+’ 能匹配 “zo” 以及 “zoo”，但不能匹配 “z”。+ 等价于 {1,}。
?	匹配前面的子表达式零次或一次。例如，”do(es)?” 可以匹配 “do” 、 “does” 中的 “does” 、 “doxy” 中的 “do” 。? 等价于 {0,1}。
{n}	n 是一个非负整数。匹配确定的 n 次。例如，’o{2}’ 不能匹配 “Bob” 中的 ‘o’，但是能匹配 “food” 中的两个 o。
{n,}	n 是一个非负整数。至少匹配n 次。例如，’o{2,}’ 不能匹配 “Bob” 中的 ‘o’，但能匹配 “foooood” 中的所有 o。’o{1,}’ 等价于 ‘o+’。’o{0,}’ 则等价于 ‘o*’。
{n,m}	m 和 n 均为非负整数，其中n <= m。最少匹配 n 次且最多匹配 m 次。例如，”o{1,3}” 将匹配 “fooooood” 中的前三个 o。’o{0,1}’ 等价于 ‘o?’。请注意在逗号和两个数之间不能有空格。

定位符

定位符使您能够将正则表达式固定到行首或行尾。它们还使您能够创建这样的正则表达式，这些正则表达式出现在一个单词内、在一个单词的开头或者一个单词的结尾。

定位符用来描述字符串或单词的边界，^ 和 $ 分别指字符串的开始与结束，\b 描述单词的前或后边界，\B 表示非单词边界。

正则表达式的定位符有：

字符	描述
^	匹配输入字符串开始的位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，^ 还会与 \n 或 \r 之后的位置匹配。
$	匹配输入字符串结尾的位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，$ 还会与 \n 或 \r 之前的位置匹配。
\b	匹配一个单词边界，即字与空格间的位置。
\B	非单词边界匹配。

注意：不能将限定符与定位符一起使用。

选择

用圆括号将所有选择项括起来，相邻的选择项之间用|分隔。但用圆括号会有一个副作用，使相关的匹配会被缓存，此时可用?:放在第一个选项前来消除这种副作用。

其中 ?: 是非捕获元之一，还有两个非捕获元是 ?= 和 ?!，这两个还有更多的含义，前者为正向预查，在任何开始匹配圆括号内的正则表达式模式的位置来匹配搜索字符串，后者为负向预查，在任何开始不匹配该正则表达式模式的位置来匹配搜索字符串。

反向引用

对一个正则表达式模式或部分模式两边添加圆括号将导致相关匹配存储到一个临时缓冲区中，所捕获的每个子匹配都按照在正则表达式模式中从左到右出现的顺序存储。缓冲区编号从 1 开始，最多可存储 99 个捕获的子表达式。每个缓冲区都可以使用 \n 访问，其中 n 为一个标识特定缓冲区的一位或两位十进制数。

可以使用非捕获元字符 ?:、?= 或 ?! 来重写捕获，忽略对相关匹配的保存。

反向引用的最简单的、最有用的应用之一，是提供查找文本中两个相同的相邻单词的匹配项的能力。

例如：(asd)\1能匹配asdasd

所有元字符

字符	描述
\	将下一个字符标记为一个特殊字符、或一个原义字符、或一个 向后引用、或一个八进制转义符。例如，’n’ 匹配字符 “n”。’\n’ 匹配一个换行符。序列 ‘\‘ 匹配 “" 而 “(“ 则匹配 “(“。
^	匹配输入字符串的开始位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，^ 也匹配 ‘\n’ 或 ‘\r’ 之后的位置。
$	匹配输入字符串的结束位置。如果设置了RegExp 对象的 Multiline 属性，$ 也匹配 ‘\n’ 或 ‘\r’ 之前的位置。
*	匹配前面的子表达式零次或多次。例如，zo* 能匹配 “z” 以及 “zoo”。* 等价于{0,}。
+	匹配前面的子表达式一次或多次。例如，’zo+’ 能匹配 “zo” 以及 “zoo”，但不能匹配 “z”。+ 等价于 {1,}。
?	匹配前面的子表达式零次或一次。例如，”do(es)?” 可以匹配 “do” 或 “does” 。? 等价于 {0,1}。
{n}	n 是一个非负整数。匹配确定的 n 次。例如，’o{2}’ 不能匹配 “Bob” 中的 ‘o’，但是能匹配 “food” 中的两个 o。
{n,}	n 是一个非负整数。至少匹配n 次。例如，’o{2,}’ 不能匹配 “Bob” 中的 ‘o’，但能匹配 “foooood” 中的所有 o。’o{1,}’ 等价于 ‘o+’。’o{0,}’ 则等价于 ‘o*’。
{n,m}	m 和 n 均为非负整数，其中n <= m。最少匹配 n 次且最多匹配 m 次。例如，”o{1,3}” 将匹配 “fooooood” 中的前三个 o。’o{0,1}’ 等价于 ‘o?’。请注意在逗号和两个数之间不能有空格。
?	当该字符紧跟在任何一个其他限制符 (*, +, ?, {n}, {n,}, {n,m}) 后面时，匹配模式是非贪婪的。非贪婪模式尽可能少的匹配所搜索的字符串，而默认的贪婪模式则尽可能多的匹配所搜索的字符串。例如，对于字符串 “oooo”，’o+?’ 将匹配单个 “o”，而 ‘o+’ 将匹配所有 ‘o’。
.	匹配除换行符（\n、\r）之外的任何单个字符。要匹配包括 ‘\n’ 在内的任何字符，请使用像”(.|\n)“的模式。
(pattern)	匹配 pattern 并获取这一匹配。所获取的匹配可以从产生的 Matches 集合得到，在VBScript 中使用 SubMatches 集合，在JScript 中则使用 $0…$9 属性。要匹配圆括号字符，请使用 ‘(‘ 或 ‘)‘。
(?:pattern)	匹配 pattern 但不获取匹配结果，也就是说这是一个非获取匹配，不进行存储供以后使用。这在使用 “或” 字符 (|) 来组合一个模式的各个部分是很有用。例如， ‘industr(?:y|ies) 就是一个比 ‘industry|industries’ 更简略的表达式。
(?=pattern)	正向肯定预查（look ahead positive assert），在任何匹配pattern的字符串开始处匹配查找字符串。这是一个非获取匹配，也就是说，该匹配不需要获取供以后使用。例如，”Windows(?=95|98|NT|2000)”能匹配”Windows2000”中的”Windows”，但不能匹配”Windows3.1”中的”Windows”。预查不消耗字符，也就是说，在一个匹配发生后，在最后一次匹配之后立即开始下一次匹配的搜索，而不是从包含预查的字符之后开始。
(?!pattern)	正向否定预查(negative assert)，在任何不匹配pattern的字符串开始处匹配查找字符串。这是一个非获取匹配，也就是说，该匹配不需要获取供以后使用。例如”Windows(?!95|98|NT|2000)”能匹配”Windows3.1”中的”Windows”，但不能匹配”Windows2000”中的”Windows”。预查不消耗字符，也就是说，在一个匹配发生后，在最后一次匹配之后立即开始下一次匹配的搜索，而不是从包含预查的字符之后开始。
(?<=pattern)	反向(look behind)肯定预查，与正向肯定预查类似，只是方向相反。例如，”`(?<=95
(?<!pattern)	反向否定预查，与正向否定预查类似，只是方向相反。例如”`(?<!95
x|y	匹配 x 或 y。例如，’z|food’ 能匹配 “z” 或 “food”。’(z|f)ood’ 则匹配 “zood” 或 “food”。
[xyz]	字符集合。匹配所包含的任意一个字符。例如， ‘[abc]’ 可以匹配 “plain” 中的 ‘a’。
[^xyz]	负值字符集合。匹配未包含的任意字符。例如， '[^abc]' 可以匹配 “plain” 中的’p’、’l’、’i’、’n’。
[a-z]	字符范围。匹配指定范围内的任意字符。例如，’[a-z]’ 可以匹配 ‘a’ 到 ‘z’ 范围内的任意小写字母字符。
[^a-z]	负值字符范围。匹配任何不在指定范围内的任意字符。例如，’[^a-z]’ 可以匹配任何不在 ‘a’ 到 ‘z’ 范围内的任意字符。
\b	匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置。例如， ‘er\b’ 可以匹配”never” 中的 ‘er’，但不能匹配 “verb” 中的 ‘er’。
\B	匹配非单词边界。’er\B’ 能匹配 “verb” 中的 ‘er’，但不能匹配 “never” 中的 ‘er’。
\cx	匹配由 x 指明的控制字符。例如， \cM 匹配一个 Control-M 或回车符。x 的值必须为 A-Z 或 a-z 之一。否则，将 c 视为一个原义的 ‘c’ 字符。
\d	匹配一个数字字符。等价于 [0-9]。
\D	匹配一个非数字字符。等价于 [^0-9]。
\f	匹配一个换页符。等价于 \x0c 和 \cL。
\n	匹配一个换行符。等价于 \x0a 和 \cJ。
\r	匹配一个回车符。等价于 \x0d 和 \cM。
\s	匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等等。等价于 [ \f\n\r\t\v]。
\S	匹配任何非空白字符。等价于 [^ \f\n\r\t\v]。
\t	匹配一个制表符。等价于 \x09 和 \cI。
\v	匹配一个垂直制表符。等价于 \x0b 和 \cK。
\w	匹配字母、数字、下划线。等价于’[A-Za-z0-9_]’。
\W	匹配非字母、数字、下划线。等价于 ‘[^A-Za-z0-9_]’。
\xn	匹配 n，其中 n 为十六进制转义值。十六进制转义值必须为确定的两个数字长。例如，’\x41’ 匹配 “A”。’\x041’ 则等价于 ‘\x04’ & “1”。正则表达式中可以使用 ASCII 编码。
\num	匹配 num，其中 num 是一个正整数。对所获取的匹配的引用。例如，’(.)\1’ 匹配两个连续的相同字符。
\n	标识一个八进制转义值或一个向后引用。如果 \n 之前至少 n 个获取的子表达式，则 n 为向后引用。否则，如果 n 为八进制数字 (0-7)，则 n 为一个八进制转义值。
\nm	标识一个八进制转义值或一个向后引用。如果 \nm 之前至少有 nm 个获得子表达式，则 nm 为向后引用。如果 \nm 之前至少有 n 个获取，则 n 为一个后跟文字 m 的向后引用。如果前面的条件都不满足，若 n 和 m 均为八进制数字 (0-7)，则 \nm 将匹配八进制转义值 nm。
\nml	如果 n 为八进制数字 (0-3)，且 m 和 l 均为八进制数字 (0-7)，则匹配八进制转义值 nml。
\un	匹配 n，其中 n 是一个用四个十六进制数字表示的 Unicode 字符。例如， \u00A9 匹配版权符号 (?)。

等价字符

?, *, +, \d, \w 都是等价字符
?等价于匹配长度{0,1}
*等价于匹配长度{0,}
+等价于匹配长度{1,}
\d等价于[0-9]
\w等价于[A-Za-z_0-9]

常用运算符与表达式

^ 开始
() 域段
[] 包含,默认是一个字符长度
[^] 不包含,默认是一个字符长度
{n,m} 匹配长度
. 任何单个字符(. 字符点)
| 或
\ 转义
$ 结尾
[A-Z] 26个大写字母
[a-z] 26个小写字母
[0-9] 0至9数字
[A-Za-z0-9] 26个大写字母、26个小写字母和0至9数字

贪婪模式

*、+限定符都是贪婪的，因为它们会尽可能多的匹配文字，只有在它们的后面加上一个?就可以实现非贪婪或最小匹配。

字符簇

略吧，目前作用不大

实例应用

1. 验证用户名和密码：（”^[a-zA-Z]\w{5,15}$“）正确格式：”[A-Z][a-z]_[0-9]“组成,并且第一个字必须为字母6~16位；

2. 验证电话号码：（”^(\\d{3,4}-)\\d{7,8}$“）正确格式：xxx/xxxx-xxxxxxx/xxxxxxxx；

3. 验证手机号码：”^1[3|4|5|7|8][0-9]\\d{8}$“；

4. 验证身份证号（15位或18位数字）：”\\d{14}[[0-9],0-9xX]“；

5. 验证Email地址：(“^\\w+([-+.]\\w+)*@\\w+([-.]\\w+)*\.\\w+([-.]\\w+)*$“)；

6. 只能输入由数字和26个英文字母组成的字符串：(“^[A-Za-z0-9]+$“) ;

7. 整数或者小数：^[0-9]+([.]{0,1}[0-9]+){0,1}$

8. 只能输入数字：”^[0-9]*$“。

9. 只能输入n位的数字：”^\\d{n}$“。

10. 只能输入至少n位的数字：”^\\d{n,}$“。

11. 只能输入m~n位的数字：”^\\d{m,n}$“。

12. 只能输入零和非零开头的数字：”^(0|[1-9][0-9]*)$“。

13. 只能输入有两位小数的正实数：”^[0-9]+(.[0-9]{2})?$“。

14. 只能输入有1~3位小数的正实数：”^[0-9]+(\.[0-9]{1,3})?$“。

15. 只能输入非零的正整数："^\+?[1-9][0-9]*$"。

16. 只能输入非零的负整数："^\-[1-9][0-9]*$"。

17. 只能输入长度为3的字符：”^.{3}$“。

18. 只能输入由26个英文字母组成的字符串：”^[A-Za-z]+$“。

19. 只能输入由26个大写英文字母组成的字符串：”^[A-Z]+$“。

20. 只能输入由26个小写英文字母组成的字符串：”^[a-z]+$“。

21. 验证是否含有^%&',;=?$\"等字符："[^%&',;=?$\x22]+"。

22. 只能输入汉字：”^[\u4e00-\u9fa5]{0,}$“。

23. 验证URL：”^http://([\\w-]+\.)+[\\w-]+(/[\\w-./?%&=]*)?$“。

24. 验证一年的12个月：”^(0?[1-9]|1[0-2])$“正确格式为：”01”～”09”和”10”～”12”。

25. 验证一个月的31天：”^((0?[1-9])|((1|2)[0-9])|30|31)$“正确格式为；”01”～”09”、”10”～”29”和“30”~“31”。

26. 获取日期正则表达式：\d{4}[年|\-|\.]\d{1-12}[月|\-|\.]\d{1-31}日?

    评注：可用来匹配大多数年月日信息。

27. 匹配双字节字符(包括汉字在内)：[^\x00-\xff]

    评注：可以用来计算字符串的长度（一个双字节字符长度计2，ASCII字符计1）

28. 匹配空白行的正则表达式：\n\s*\r

    评注：可以用来删除空白行

29. 匹配HTML标记的正则表达式：<(\S*?)[^>]*>.*?</>|<.*? />

    评注：网上流传的版本太糟糕，上面这个也仅仅能匹配部分，对于复杂的嵌套标记依旧无能为力

30. 匹配首尾空白字符的正则表达式：^\s*|\s*$

    评注：可以用来删除行首行尾的空白字符(包括空格、制表符、换页符等等)，非常有用的表达式

31. 匹配网址URL的正则表达式：[a-zA-z]+://[^\s]*

    评注：网上流传的版本功能很有限，上面这个基本可以满足需求

32. 匹配帐号是否合法(字母开头，允许5-16字节，允许字母数字下划线)：^[a-zA-Z][a-zA-Z0-9_]{4,15}$

    评注：表单验证时很实用

33. 匹配腾讯QQ号：[1-9][0-9]\{4,\}

    评注：腾讯QQ号从10 000 开始

34. 匹配中国邮政编码：[1-9]\\d{5}(?!\d)

    评注：中国邮政编码为6位数字

35. 匹配ip地址：((2[0-4]\\d|25[0-5]|[01]?\\d\\d?)\.){3}(2[0-4]\\d|25[0-5]|[01]?\\d\\d?)。

C++示例

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <regex.h>
 
int main(int argc,char** argv)
{
	int status ,i;
	int cflags = REG_EXTENDED;
	regmatch_t pmatch[1];
	const size_t nmatch = 1;
	regex_t reg;
	const char * pattern = "^\\w+([-+.]\\w+)*@\\w+([-.]\\w+)*.\\w+([-.]\\w+)*$";
	char * buf = "chenjiayi@126.com";
	regcomp(&reg,pattern,cflags);//编译正则模式
	status = regexec(&reg,buf,nmatch,0);//执行正则表达式和缓存的比较
	if(status == REG_NOMATCH)
		printf("No match\n");
	else if (0 == status)
	{
		printf("比较成功:");
		for(i = pmatch[0].rm_so;i<pmatch[0].rm_eo;++i)putchar(buf[i]);
		printf("\n");
	}
	regfree(&reg);
	return 0;
}

博客来源：https://blog.csdn.net/chenjiayi_yun/article/details/43375201

菜鸟教程：http://www.runoob.com/regexp/regexp-tutorial.html