正则表达式

本文最后更新于:2022年8月10日 上午

正则表达式是编程中的常用技巧,本文记录基本规则。

简介

正则表达式(Regular Expression)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")。

正则表达式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。

许多程序设计语言都支持利用正则表达式进行字符串操作。

优势

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。

通过使用正则表达式,可以:

  • 测试字符串内的模式。

    可以测试输入字符串,以查看字符串内是否出现电话号码模式或信用卡号码模式。这称为数据验证。

  • 替换文本。

    可以使用正则表达式来识别文档中的特定文本,完全删除该文本或者用其他文本替换它。

  • 基于模式匹配从字符串中提取子字符串。

    可以查找文档内或输入域内特定的文本。

语法

  • 正则表达式(regular expression)描述了一种字符串匹配的模式(pattern),可以用来检查一个串是否含有某种子串、将匹配的子串替换或者从某个串中取出符合某个条件的子串等。

  • 构造正则表达式的方法和创建数学表达式的方法一样。也就是用多种元字符与运算符可以将小的表达式结合在一起来创建更大的表达式。正则表达式的组件可以是单个的字符、字符集合、字符范围、字符间的选择或者所有这些组件的任意组合。

  • 正则表达式是由普通字符(例如字符 a 到 z)以及特殊字符(称为"元字符")组成的文字模式。模式描述在搜索文本时要匹配的一个或多个字符串。正则表达式作为一个模板,将某个字符模式与所搜索的字符串进行匹配。

普通字符

普通字符包括没有显式指定为元字符的所有可打印和不可打印字符。这包括所有大写和小写字母、所有数字、所有标点符号和一些其他符号。

字符 描述
[ABC] 匹配 […] 中的所有字符,例如 [aeiou] 匹配字符串 “google runoob taobao” 中所有的 e o u a 字母。
[^ABC] 匹配除了 […] 中字符的所有字符,例如 [^aeiou] 匹配字符串 “google runoob taobao” 中除了 e o u a 字母的所有字母。
[A-Z] [A-Z] 表示一个区间,匹配所有大写字母,[a-z] 表示所有小写字母。
. 匹配除换行符(\n、\r)之外的任何单个字符,相等于 [^\n\r]。
[\s\S] 匹配所有。\s 是匹配所有空白符,包括换行,\S 非空白符,不包括换行。
\w 匹配字母、数字、下划线。等价于 [A-Za-z0-9_]

非打印字符

非打印字符也可以是正则表达式的组成部分。下表列出了表示非打印字符的转义序列:

字符 描述
\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。
\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]。注意 Unicode 正则表达式会匹配全角空格符。
\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。

特殊字符

所谓特殊字符,就是一些有特殊含义的字符,如上面说的 runoo\*b 中的 *,简单的说就是表示任何字符串的意思。如果要查找字符串中的 * 符号,则需要对 * 进行转义,即在其前加一个 \ runo\*ob 匹配字符串 runo*ob

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\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 \(\)
* 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,当该符号在方括号表达式中使用时,表示不接受该方括号表达式中的字符集合。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 `

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 +?{n}{n,}{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,^$ 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。由于在紧靠换行或者单词边界的前面或后面不能有一个以上位置,因此不允许诸如 ^* 之类的表达式。

若要匹配一行文本开始处的文本,请在正则表达式的开始使用 ^ 字符。不要将 ^ 的这种用法与中括号表达式内的用法混淆。

若要匹配一行文本的结束处的文本,请在正则表达式的结束处使用 $ 字符。

修饰符(标记)

标记也称为修饰符,正则表达式的标记用于指定额外的匹配策略。

标记不写在正则表达式里,标记位于表达式之外,格式如下:

1
/pattern/flags

下表列出了正则表达式常用的修饰符:

修饰符 含义 描述
i ignore - 不区分大小写 将匹配设置为不区分大小写,搜索时不区分大小写: A 和 a 没有区别。
g global - 全局匹配 查找所有的匹配项。
m multi line - 多行匹配 使边界字符 ^$ 匹配每一行的开头和结尾,记住是多行,而不是整个字符串的开头和结尾。
s 特殊字符圆点 . 中包含换行符 \n 默认情况下的圆点 . 是 匹配除换行符 \n 之外的任何字符,加上 s 修饰符之后, . 中包含换行符 \n。

元字符

下表包含了元字符的完整列表以及它们在正则表达式上下文中的行为:

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 (?)。

运算符优先级

正则表达式从左到右进行计算,并遵循优先级顺序,这与算术表达式非常类似。

相同优先级的从左到右进行运算,不同优先级的运算先高后低。下表从最高到最低说明了各种正则表达式运算符的优先级顺序:

运算符 描述
\ 转义符
(), (?😃, (?=), [] 圆括号和方括号
*, +, ?, {n}, {n,}, {n,m} 限定符
^, $, \任何元字符、任何字符 定位点和序列(即:位置和顺序)
| 替换,“或"操作 字符具有高于替换运算符的优先级,使得"m|food"匹配"m"或"food”。若要匹配"mood"或"food",请使用括号创建子表达式,从而产生"(m|f)ood"。

参考资料


正则表达式
https://www.zywvvd.com/notes/coding/utils/regular-expression/regular-expression/
作者
Yiwei Zhang
发布于
2021年9月5日
许可协议