正则表达式(regular expression )就是用一个“ 字符串” 来描述一个特征,然后去验证另一个“ 字符串” 是否符合这个特征。比如 表达式“ab+” 描述的特征是“ 一个 'a' 和 任意个 'b' ” ,那么 'ab', 'abb', 'abbbbbbbbbb' 都符合这个特征。
正则表达式可以用来:(1 )验证字符串是否符合指定特征,比如验证是否是合法的邮件地址。(2 )用来查找字符串,从一个长的文本中查找符合指定特征的字符串,比查找固定字符串更加灵活方便。(3 )用来替换,比普通的替换更强大。
正则表达式学习起来其实是很简单的,不多的几个较为抽象的概念也很容易理解。之所以很多人感觉正则表达式比较复杂,一方面是因为大多数的文档没有做到由浅 入深地讲解,概念上没有注意先后顺序,给读者的理解带来困难;另一方面,各种引擎自带的文档一般都要介绍它特有的功能,然而这部分特有的功能并不是我们首 先要理解的。
文章中的每一个举例,都可以点击进入到测试页面进行测试。闲话少说,开始。
1. 正则表达式规则
字母、数字、汉字、下划线、以及后边章节中没有特殊定义的标点符号,都是" 普通字符" 。表达式中的普通字符,在匹配一个字符串的时候,匹配与之相同的一个字符。
举例1 :表达式 "c" ,在匹配字符串 "abcde" 时 ,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"c" ;匹配到的位置是:开始于2 ,结束于3 。(注:下标从0 开始还是从1 开始,因当前编程语言的不同而可能不同)
举例2 :表达式 "bcd" ,在匹配字符串 "abcde" 时 ,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"bcd";匹配到的位置是:开始于1 ,结束于4 。
一些不便书写的字符,采用在前面加 "/" 的方法。这些字符其实我们都已经熟知了。
表达式 |
可匹配 |
/r, /n |
代表回车和换行符 |
/t |
制表符 |
// |
代表 "/" 本身 |
还有其他一些在后边章节中有特殊用处的标点符号,在前面加 "/" 后,就代表该符号本身。比如:^, $ 都有特殊意义,如果要想匹配字符串中 "^" 和 "$" 字符,则表达式就需要写成 "/^" 和 "/$" 。
表达式 |
可匹配 |
/^ |
匹配 ^ 符号本身 |
/$ |
匹配 $ 符号本身 |
/. |
匹配小数点(. )本身 |
这些转义字符的匹配方法与 " 普通字符" 是类似的。也是匹配与之相同的一个字符。
举例1 :表达式 "/$d" ,在匹配字符串 "abc$de" 时 ,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"$d";匹配到的位置是:开始于3 ,结束于5 。
正则表达式中的一些表示方法,可以匹配 ' 多种字符' 其中的任意一个字符。比如,表达式 "/d" 可以匹配任意一个数字。虽然可以匹配其中任意字符,但是只能是一个,不是多个。这就好比玩扑克牌时候,大小王可以代替任意一张牌,但是只能代替一张牌。
表达式 |
可匹配 |
/d |
任意一个数字,0~9 中的任意一个 |
/w |
任意一个字母或数字或下划线,也就是 A~Z,a~z,0~9,_ 中任意一个 |
/s |
包括空格、制表符、换页符等空白字符的其中任意一个 |
. |
小数点可以匹配除了换行符(/n )以外的任意一个字符 |
举例1 :表达式 " /d/d " ,在匹配 "abc123" 时 ,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"12" ;匹配到的位置是:开始于3 ,结束于5 。
举例2 :表达式 " a ./d " ,在匹配 "aaa100" 时 ,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"aa1";匹配到的位置是:开始于1 ,结束于4 。
使用方括号 [ ] 包含一系列字符,能够匹配其中任意一个字符。用 [^ ] 包含一系列字符,则能够匹配其中字符之外的任意一个字符。同样的道理,虽然可以匹配其中任意一个,但是只能是一个,不是多个。
表达式 |
可匹配 |
[ab5@] |
匹配 "a" 或 "b" 或 "5" 或 "@" |
[^abc] |
匹配 "a","b","c" 之外的任意一个字符 |
[f-k] |
匹配 "f"~"k" 之间的任意一个字母 |
[^A-F0-3] |
匹配 "A"~"F","0"~"3" 之外的任意一个字符 |
举例1 :表达式 " [bcd][bcd] " 匹配 "abc123" 时 ,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"bc";匹配到的位置是:开始于1 ,结束于3 。
举例2 :表达式 " [^abc] " 匹配 "abc123" 时 ,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"1" ;匹配到的位置是:开始于3 ,结束于4 。
前面章节中讲到的表达式,无论是只能匹配一种字符的表达式,还是可以匹配多种字符其中任意一个的表达式,都只能匹配一次。如果使用表达式再加上修饰匹配次数的特殊符号,那么不用重复书写表达式就可以重复匹配。
使用方法是:" 次数修饰" 放在" 被修饰的表达式" 后边。比如:"[bcd][bcd]" 可以写成 "[bcd]{2}"。
表达式 |
作用 |
{n} |
表达式重复n 次,比如:"/w{2}" 相当于 "/w/w" ;"a{5}" 相当于 "aaaaa" |
{m,n} |
表达式至少重复m 次,最多重复n 次,比如:"ba{1,3}" 可以匹配 "ba" 或"baa" 或"baaa" |
{m,} |
表达式至少重复m 次,比如:"/w/d{2,}" 可以匹配 "a12","_456","M12344"... |
? |
匹配表达式0 次或者1 次,相当于 {0,1} ,比如:"a[cd]?" 可以匹配 "a","ac","ad" |
+ |
表达式至少出现1 次,相当于 {1,} ,比如:"a+b" 可以匹配 "ab","aab","aaab"... |
* |
表达式不出现或出现任意次,相当于 {0,} ,比如:"/^*b" 可以匹配 "b","^^^b"... |
举例1 :表达式 " /d + /. ? /d * " 在匹配 "It costs $12.5" 时 ,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"12.5" ;匹配到的位置是:开始于10 ,结束于14 。
举例2 :表达式 " go {2,8} gle " 在匹配 "Ads by goooooogle" 时 ,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"goooooogle" ;匹配到的位置是:开始于7 ,结束于17 。
一些符号在表达式中代表抽象的特殊意义:
表达式 |
作用 |
^ |
与字符串开始的地方匹配,不匹配任何字符 |
$ |
与字符串结束的地方匹配,不匹配任何字符 |
/b |
匹配一个单词边界,也就是单词和空格之间的位置,不匹配任何字符 |
进一步的文字说明仍然比较抽象,因此,举例帮助大家理解。
举例1 :表达式 " ^ aaa " 在匹配 "xxx aaa xxx" 时 ,匹配结果是:失败。因为 "^" 要求与字符串开始的地方匹配,因此,只有当 "aaa" 位于字符串的开头的时候,"^aaa" 才能匹配,比如:"aaa xxx xxx"。
举例2 :表达式 " aaa $ " 在匹配 "xxx aaa xxx" 时 ,匹配结果是:失败。因为 "$" 要求与字符串结束的地方匹配,因此,只有当 "aaa" 位于字符串的结尾的时候,"aaa$" 才能匹配,比如:"xxx xxx aaa"。
举例3 :表达式 " /b end /b " 在匹配 "weekend,endfor,end" 时 ,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"end" ;匹配到的位置是:开始于15 ,结束于18 。
一些符号可以影响表达式内部的子表达式之间的关系:
表达式 |
作用 |
| |
左右两边表达式之间 " 或" 关系,匹配左边或者右边 |
( ) |
(1). 在被修饰匹配次数的时候,括号中的表达式可以作为整体被修饰 |
举例5 :表达式 " Tom | Jack " 在匹配字符串 "I'm Tom, he is Jack" 时 ,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"Tom" ;匹配到的位置是:开始于4 ,结束于7 。匹配下一个时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"Jack" ;匹配到的位置时:开始于15 ,结束于19 。
举例6 :表达式 " ( go /s * ) + " 在匹配 "Let's go go go!" 时 ,匹配结果是:成功;匹配到内容是:"go go go" ;匹配到的位置是:开始于6 ,结束于14 。
举例7 :表达式 " ¥ ( /d + /. ? /d * ) " 在匹配 " $10.9, ¥20.5" 时 ,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:" ¥20.5" ;匹配到的位置是:开始于6 ,结束于10 。单独获取括号范围匹配到的内容是:"20.5" 。
2. 正则表达式中的一些高级规则
在使用修饰匹配次数的特殊符号时,有几种表示方法可以使同一个表达式能够匹配不同的次数,比如:"{m,n}", "{m,}", "?", "*", "+" ,具体匹配的次数随被匹配的字符串而定。这种重复匹配不定次数的表达式在匹配过程中,总是尽可能多的匹配。比如,针对文本 "dxxxdxxxd" ,举例如下:
表达式 |
匹配结果 |
"/w+" 将匹配第一个 "d" 之后的所有字符 "xxxdxxxd" |
|
"/w+" 将匹配第一个 "d" 和最后一个 "d" 之间的所有字符 "xxxdxxx" 。虽然 "/w+" 也能够匹配上最后一个 "d" ,但是为了使整个表达式匹配成功,"/w+" 可以 " 让出" 它本来能够匹配的最后一个 "d" |
由此可见,"/w+" 在匹配的时候,总是尽可能多的匹配符合它规则的字符。虽然第二个举例中,它没有匹配最后一个 "d" ,但那也是为了让整个表达式能够匹配成功。同理,带 "*" 和 "{m,n}" 的表达式都是尽可能地多匹配,带 "?" 的表达式在可匹配可不匹配的时候,也是尽可能的 " 要匹配" 。这 种匹配原则就叫作 "贪婪" 模式 。
非贪婪模式:
在修饰匹配次数的特殊符号后再加上一个 "?" 号,则可以使匹配次数不定的表达式尽可能少的匹配,使可匹配可不匹配的表达式,尽可能的 " 不匹配" 。这种匹配原则叫作 " 非贪婪" 模式,也叫作 " 勉强" 模式。如果少匹配就会导致整个表达式匹配失败的时候,与贪婪模式类似,非贪婪模式会最小限度的再匹配一些,以使整个表达式匹配成功。举例如下,针对文本 "dxxxdxxxd" 举例:
表达式 |
匹配结果 |
"/w+?" 将尽可能少的匹配第一个 "d" 之后的字符,结果是:"/w+?" 只匹配了一个 "x" |
|
为了让整个表达式匹配成功,"/w+?" 不得不匹配 "xxx" 才可以让后边的 "d" 匹配,从而使整个表达式匹配成功。因此,结果是:"/w+?" 匹配 "xxx" |
更多的情况,举例如下:
举例1 :表达式 " <td> ( . * ) </td> " 与字符串 "<td><p>aa</p></td> <td><p>bb</p></td>" 匹配时 ,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是 "<td><p>aa</p></td> <td><p>bb</p></td>" 整个字符串, 表达式中的 "</td>" 将与字符串中最后一个 "</td>" 匹配。
举例2 :相比之下,表达式 " <td> ( . *? ) </td> " 匹配举例1 中同样的字符串时 ,将只得到 "<td><p>aa</p></td>" , 再次匹配下一个时,可以得到第二个 "<td><p>bb</p></td>" 。
表达式在匹配时,表达式引擎会将小括号 "( )" 包含的表达式所匹配到的字符串记录下来。在获取匹配结果的时候,小括号包含的表达式所匹配到的字符串可以单独获取。这一点,在前面的举例中,已经多次展示 了。在实际应用场合中,当用某种边界来查找,而所要获取的内容又不包含边界时,必须使用小括号来指定所要的范围。比如前面的 "<td> ( . *? ) </td> " 。
其实," 小括号包含的表达式所匹配到的字符串" 不仅是在匹配结束后才可以使用,在匹配过程中也可以使用。表达式后边的部分,可以引用前面 " 括号内的子匹配已经匹配到的字符串" 。引用方法是 "/" 加上一个数字。"/1" 引用第1 对括号内匹配到的字符串,"/2" 引用第2 对括号内匹配到的字符串…… 以此类推,如果一对括号内包含另一对括号,则外层的括号先排序号。换句话说,哪一对的左括号 "(" 在前,那这一对就先排序号。
举例如下:
举例1 :表达式 " ( ' | " )( . *? )( /1 ) " 在匹配 " 'Hello', "World" " 时 ,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:" 'Hello' " 。再次匹配下一个时,可以匹配到 " "World" " 。
举例2 :表达式 " < ( /w + ) /s * ( /w + ( = ( ' | " ) . *? /4 ) ? /s * ) * > . *? </ /1 > " 在匹配 "<td id='td1' style="bgcolor:white"></td>" 时 ,匹配结果是成功。如果 "<td>" 与 "</td>"不配对,则会匹配失败;如果改成其他配对,也可以匹配成功。
前面的章节中,我讲到了几个代表抽象意义的特殊符号:"^" ,"$" ,"/b" 。它们都有一个共同点,那就是:它们本身不匹配任何字符,只是对 " 字符串的两头" 或者 " 字符之间的缝隙" 附加了一个条件。理解到这个概念以后,本节将继续介绍另外一种对 " 两头" 或者 " 缝隙" 附加条件的,更加灵活的表示方法。
正向预搜索:"(?=xxxxx)" ,"(?!xxxxx)"
格式:"(?=xxxxx)" ,在被匹配的字符串中,它对所处的 " 缝隙" 或者 " 两头" 附加的条件是:所在缝隙的右侧,必须能够匹配上 xxxxx 这部分的表达式。因为它只是在此作为这个缝隙上附加的条件,所以它并不影响后边的表达式去真正匹配这个缝隙之后的字符。这就类似 "/b" ,本身不匹配任何字符。"/b" 只是将所在缝隙之前、之后的字符取来进行了一下判断,不会影响后边的表达式来真正的匹配。
举例1 :表达式 " Windows (?= NT | XP ) " 在匹配 "Windows 98, Windows NT, Windows 2000" 时,将只匹配 "Windows NT" 中的 "Windows " ,其他的 "Windows " 字样则不被匹配。
格式:"(?!xxxxx)" ,所在缝隙的右侧,必须不能匹配 xxxxx 这部分表达式。
举例2 :表达式 " ( (?! /b stop /b ) . ) + " 在匹配 "fdjka ljfdl stop fjdsla fdj" 时 ,将从头一直匹配到 "stop" 之前的位置,如果字符串中没有 "stop" ,则匹配整个字符串。
举例3 :表达式 " do (?! /w ) " 在匹配字符串 "done, do, dog" 时 ,只能匹配 "do" 。在本条举例中,"do" 后边使用 "(?!/w)" 和使用 "/b" 效果是一样的。
反向预搜索:"(?<=xxxxx)" ,"(?<!xxxxx)"
这两种格式的概念和正向预搜索是类似的,反向预搜索要求的条件是:所在缝隙的 " 左侧" ,两种格式分别要求必须能够匹配和必须不能够匹配指定表达式,而不是去判断右侧。与 " 正向预搜索" 一样的是:它们都是对所在缝隙的一种附加条件,本身都不匹配任何字符。
举例4 :表达式 "(?<= /d {4} ) /d + (?= /d {4} ) " 在匹配 "1234567890123456" 时,将匹配除了前4 个数字和后4 个数字之外的中间8 个数字。由于 JScript.RegExp 不支持反向预搜索,因此,本条举例不能够进行演示。很多其他的引擎可以支持反向预搜索,比如:Java 1.4 以上的 java.util.regex 包,.NET 中System.Text.RegularExpressions 命名空间,以及本站推荐的最简单易用的 DEELX 正则引擎 。
还有一些在各个正则表达式引擎之间比较通用的规则,在前面的讲解过程中没有提到。
3.1 表达式中,可以使用 "/xXX" 和 "/uXXXX" 表示一个字符("X" 表示一个十六进制数)
形式 |
字符范围 |
/xXX |
编号在 0 ~ 255 范围的字符,比如:空格可以使用 "/x20" 表示 |
/uXXXX |
任何字符可以使用 "/u" 再加上其编号的4 位十六进制数表示,比如:"/u4E2D" |
3.2 在表达式 "/s" ,"/d" ,"/w" ,"/b" 表示特殊意义的同时,对应的大写字母表示相反的意义
表达式 |
可匹配 |
/S |
|
/D |
|
/W |
|
/B |
3.3 在表达式中有特殊意义,需要添加 "/" 才能匹配该字符本身的字符汇总
字符 |
说明 |
^ |
匹配输入字符串的开始位置。要匹配 "^" 字符本身,请使用 "/^" |
$ |
匹配输入字符串的结尾位置。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。要匹配小括号,请使用 "/(" 和 "/)" |
[ ] |
用来自定义能够匹配 ' 多种字符' 的表达式。要匹配中括号,请使用 "/[" 和 "/]" |
{ } |
修饰匹配次数的符号。要匹配大括号,请使用 "/{" 和 "/}" |
. |
匹配除了换行符(/n )以外的任意一个字符。要匹配小数点本身,请使用 "/." |
? |
修饰匹配次数为 0 次或 1 次。要匹配 "?" 字符本身,请使用 "/?" |
+ |
修饰匹配次数为至少 1 次。要匹配 "+" 字符本身,请使用 "/+" |
* |
修饰匹配次数为 0 次或任意次。要匹配 "*" 字符本身,请使用 "/*" |
| |
左右两边表达式之间 " 或" 关系。匹配 "|" 本身,请使用 "/|" |
3.4 括号 "( )" 内的子表达式,如果希望匹配结果不进行记录供以后使用,可以使用 "(?:xxxxx)" 格式
举例1 :表达式 " (?: ( /w ) /1 ) + " 匹配 "a bbccdd efg" 时 ,结果是 "bbccdd" 。括号 "(?:)" 范围的匹配结果不进行记录,因此 "(/w)" 使用 "/1" 来引用。
3.5 常用的表达式属性设置简介:Ignorecase ,Singleline ,Multiline ,Global
表达式属性 |
说明 |
Ignorecase |
默认情况下,表达式中的字母是要区分大小写的。配置为 Ignorecase 可使匹配时不区分大小写。有的表达式引擎,把 " 大小写" 概念延伸至 UNICODE 范围的大小写。 |
Singleline |
默认情况下,小数点 "." 匹配除了换行符(/n )以外的字符。配置为 Singleline 可使小数点可匹配包括换行符在内的所有字符。 |
Multiline |
默认情况下,表达式 "^" 和 "$" 只匹配字符串的开始 ① 和结尾 ④ 位置。如: |
Global |
主要在将表达式用来替换时起作用,配置为 Global 表示替换所有的匹配。 |
4.1 如果想要了解高级的正则引擎还支持那些复杂的正则语法,可参见DEELX 正则引擎的说明文档 。
4.2 如果要要求表达式所匹配的内容是整个字符串,而不是从字符串中找一部分,那么可以在表达式的首尾使用 "^" 和 "$" ,比如:"^ /d + $ " 要求整个字符串只有数字。
4.3 如果要求匹配的内容是一个完整的单词,而不会是单词的一部分,那么在表达式首尾使用 "/b" ,比如:使用 " /b ( if | while | else | void | int…… ) /b " 来匹配程序中的关键字 。
4.4 表达式不要匹配空字符串。否则会一直得到匹配成功,而结果什么都没有匹配到。比如:准备写一个匹配"123" 、"123." 、"123.5" 、".5" 这几种形式的表达式时,整数、小数点、小数数字都可以省略,但是不要将表达式写成:"/d * /. ? /d * " ,因为如果什么都没有,这个表达式也可以匹配成功。更好的写法是:" /d + /. ? /d * | /. /d + " 。
4.5 或 "|" 的左右两边,对某个字符最好只有一边可以匹配,这样,不会因为 "|" 两边的表达式因为交换位置而有所不同。