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正则表达式简介及在C++11中的简单使用教程

时间:2017-02-22 15:46来源:www.chengxuyuans.com 点击:

正则表达式Regex(regular expression)是一种强大的描述字符序列的工具。在许多语言中都存在着正则表达式,C++11中也将正则表达式纳入了新标准的一部分,不仅如此,它还支持了6种不同的正则表达式的语法,分别是:ECMASCRIPT、basic、extended、awk、grep和egrep。其中ECMASCRIPT是默认的语法,具体使用哪种语法我们可以在构造正则表达式的时候指定。

         正则表达式是一种文本模式。正则表达式是强大、便捷、高效的文本处理工具。正则表达式本身,加上如同一门袖珍编程语言的通用模式表示法(general pattern notation),赋予使用者描述和分析文本的能力。配合上特定工具提供的额外支持,正则表达式能够添加、删除、分离、叠加、插入和修整各种类型的文本和数据。

         完整的正则表达式由两种字符构成:特殊字符(special characters)称为”元字符”(meta characters),其它为”文字”(literal),或者是普通文本字符(normal text characters,如字母、数字、汉字、下划线)。正则表达式的元字符提供了更强大的描述能力。

         和文本编辑器一样,绝大多数高级编程语言均支持正则表达式,如Perl、Java、Python、C/C++,这些语言都有各自的正则表达式包。

         一个正则表达式仅仅为一个字符串,它没有长度限制。“子表达式”指的是整个正则表达式中的一部分,通常是括号内的表达式,或者是由”|”分割的多选分支。

 默认情况下,表达式中的字母是要区分大小写的。

         常用的元字符:

 1.      “.”: 匹配除"\n"之外的任何单个字符,若要匹配包括"\n"在内的任意字符,需使用诸如"[\s\S]"之类的模式;

 2.       “^”:匹配输入字符串的开始位置,不匹配任何字符,要匹配”^”字符本身,需使用”\^”;

 3.      “$”:匹配输入字符串结尾的位置,不匹配任何字符,要匹配”$”字符本身,需使用”\$”;

 4.      “*”: 零次或多次匹配前面的字符或子表达式,”*”等效于”{0,}”,如”\^*b”可以匹配”b”、”^b”、”^^b”、…;

 5.      “+”: 一次或多次匹配前面的字符或子表达式,等效于”{1,}”,如”a+b”可以匹配”ab”、”aab”、”aaab”、…;

 6.      “?”: 零次或一次匹配前面的字符或子表达式,等效于”{0,1}”,如”a[cd]?”可以匹配”a”、”ac”、”ad”; 当此字符紧随任何其他限定符”*”、”+”、”?”、”{n}”、”{n,}”、”{n,m}”之后时,匹配模式是"非贪心的"。"非贪心的"模式匹配搜索到的、尽可能短的字符串,而默认的"贪心的"模式匹配搜索到的、尽可能长的字符串。如,在字符串"oooo"中,"o+?"只匹配单个"o",而"o+"匹配所有"o";

 7.      “|”:将两个匹配条件进行逻辑"或"(Or)运算,如正则表达式”(him|her)”匹配"itbelongs to him"和"it belongs to her",但是不能匹配"itbelongs to them.";

 8.      “\”: 将下一字符标记为特殊字符、文本、反向引用或八进制转义符,如,”n”匹配字符”n”,”\n”匹配换行符,序列”\\”匹配”\”,”\(“匹配”(“;

 9.      “\w”:匹配字母或数字或下划线,任意一个字母或数字或下划线,即A~Z,a~z,0~9,_中任意一个;

 10.  “\W”:匹配任意不是字母、数字、下划线的字符;

 11.  “\s”:匹配任意的空白符,包括空格、制表符、换页符等空白字符的其中任意一个,与”[ \f\n\r\t\v]”等效;

 12.  “\S”:匹配任意不是空白符的字符,与”[^\f\n\r\t\v]”等效;

 13.  “\d”:匹配数字,任意一个数字,0~9中的任意一个,等效于”[0-9]”;

 14.  “\D”:匹配任意非数字的字符,等效于”[^0-9]”;

 15.  “\b”: 匹配一个字边界,即字与空格间的位置,也就是单词和空格之间的位置,不匹配任何字符,如,"er\b"匹配"never"中的"er",但不匹配"verb"中的"er";

 16.  “\B”: 非字边界匹配,"er\B"匹配"verb"中的"er",但不匹配"never"中的"er";

 17.  “\f”:匹配一个换页符,等价于”\x0c”和”\cL”;

 18.  “\n”:匹配一个换行符,等价于”\x0a”和”\cJ”;

 19.  “\r”:匹配一个回车符,等价于”\x0d”和”\cM”;

 20.  “\t”:匹配一个制表符,等价于”\x09”和”\cI”;

 21.  “\v”:匹配一个垂直制表符,等价于”\x0b”和”\cK”;

 22.  “\cx”:匹配”x”指示的控制字符,如,\cM匹配Control-M或回车符,”x”的值必须在”A-Z”或”a-z”之间,如果不是这样,则假定c就是"c"字符本身;

 23.  “{n}”:”n”是非负整数,正好匹配n次,如,"o{2}"与"Bob"中的"o"不匹配,但与"food"中的两个"o"匹配;

 24.  “{n,}”:”n”是非负整数,至少匹配n次,如,"o{2,}"不匹配"Bob"中的"o",而匹配"foooood"中的所有”o”,"o{1,}"等效于"o+","o{0,}"等效于"o*";

 25.  “{n,m}”:”n”和”m”是非负整数,其中n<=m,匹配至少n次,至多m次,如,"o{1,3}"匹配"fooooood"中的头三个o,'o{0,1}'等效于'o?',注意,不能将空格插入逗号和数字之间;如”ba{1,3}”可以匹配”ba”或”baa”或”baaa”;

 26.  “x|y”:匹配”x”或”y”,如,”z|food”匹配"z"或"food";”(z|f)ood”匹配"zood"或"food";

 27.  “[xyz]”:字符集,匹配包含的任一字符,如,"[abc]"匹配"plain"中的"a";

 28.  “[^xyz]”:反向字符集,匹配未包含的任何字符,匹配除了”xyz”以外的任意字符,如,"[^abc]"匹配"plain"中的"p";

 29.  “[a-z]”:字符范围,匹配指定范围内的任何字符,如,"[a-z]"匹配"a"到"z"范围内的任何小写字母;

 30.  “[^a-z]”:反向范围字符,匹配不在指定的范围内的任何字符,如,"[^a-z]"匹配任何不在"a"到"z"范围内的任何字符;

 31.  “( )”:将”(“和”)”之间的表达式定义为”组”group,并且将匹配这个表达式的字符保存到一个临时区域,一个正则表达式中最多可以保存9个,它们可以用”\1”到”\9”的符号来引用;

 32.  “(pattern)”:匹配pattern并捕获该匹配的子表达式,可以使用$0…$9属性从结果”匹配”集合中检索捕获的匹配;

 33.  “(?:pattern)”:匹配pattern但不捕获该匹配的子表达式,即它是一个非捕获匹配,不存储供以后使用的匹配,这对于用”or”字符” (|)”组合模式部件的情况很有用, 如,”industr(?:y|ies)”是比”industry|industries”更简略的表达式;

 34.  “(?=pattern)”: 非获取匹配,正向肯定预查,在任何匹配pattern的字符串开始处匹配查找字符串,该匹配不需要获取供以后使用。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;

 35.  “(?!pattern)”: 非获取匹配,正向否定预查,在任何不匹配pattern的字符串开始处匹配查找字符串,该匹配不需要获取供以后使用。如"Windows(?!95|98|NT|2000)"能匹配"Windows3.1"中的"Windows",但不能匹配"Windows2000"中的"Windows";

 要匹配某些特殊字符,需在此特殊字符前面加上”\”,如要匹配字符”^”、”$”、”()”、”[]”、”{}”、”.”、”?”、”+”、”*”、”|”,需使用” \^”、” \$”、” \ (“、”\)”、” \ [“、”\]”、” \{“、”\}”、” \.”、” \?”、” \+”、” \*”、” \|”。

 在C++/C++11中,GCC版本是4.9.0及以上,VS版本为VS2013及以上时,会有regex头文件,此头文件中会有regex_match、regex_search、regex_replace等函数可供调用,以下是测试代码:

#include "regex.hpp" 
#include <regex> 
#include <string> 
#include <vector> 
#include <iostream> 
int test_regex_match() 
{ 
 std::string pattern{ "\\d{3}-\\d{8}|\\d{4}-\\d{7}" }; // fixed telephone 
 std::regex re(pattern); 
 std::vector<std::string> str{ "010-12345678", "0319-9876543", "021-123456789"}; 
 /* std::regex_match: 
  判断一个正则表达式(参数re)是否匹配整个字符序列str,它主要用于验证文本 
  注意,这个正则表达式必须匹配被分析串的全部,否则返回false;如果整个序列被成功匹配,返回true 
 */ 
 for (auto tmp : str) { 
  bool ret = std::regex_match(tmp, re); 
  if (ret) fprintf(stderr, "%s, can match\n", tmp.c_str()); 
  else fprintf(stderr, "%s, can not match\n", tmp.c_str()); 
 } 
 return 0; 
} 
int test_regex_search() 
{ 
 std::string pattern{ "http|hppts://\\w*$" }; // url 
 std::regex re(pattern); 
 std::vector<std::string> str{ "http://blog.csdn.net/fengbingchun", "https://github.com/fengbingchun", 
  "abcd://124.456", "abcd https://github.com/fengbingchun 123" }; 
 /* std::regex_search: 
  类似于regex_match,但它不要求整个字符序列完全匹配 
  可以用regex_search来查找输入中的一个子序列,该子序列匹配正则表达式re 
 */ 
 for (auto tmp : str) { 
  bool ret = std::regex_search(tmp, re); 
  if (ret) fprintf(stderr, "%s, can search\n", tmp.c_str()); 
  else fprintf(stderr, "%s, can not search\n", tmp.c_str()); 
 } 
 return 0; 
} 
int test_regex_search2() 
{ 
 std::string pattern{ "[a-zA-z]+://[^\\s]*" }; // url 
 std::regex re(pattern); 
 std::string str{ "my csdn blog addr is: http://blog.csdn.net/fengbingchun , my github addr is: https://github.com/fengbingchun " }; 
 std::smatch results; 
 while (std::regex_search(str, results, re)) { 
  for (auto x : results) 
   std::cout << x << " "; 
  std::cout << std::endl; 
  str = results.suffix().str(); 
 } 
 return 0; 
} 
int test_regex_replace() 
{ 
 std::string pattern{ "\\d{18}|\\d{17}X" }; // id card 
 std::regex re(pattern); 
 std::vector<std::string> str{ "123456789012345678", "abcd123456789012345678efgh", 
  "abcdefbg", "12345678901234567X" }; 
 std::string fmt{ "********" }; 
 /* std::regex_replace: 
  在整个字符序列中查找正则表达式re的所有匹配 
  这个算法每次成功匹配后,就根据参数fmt对匹配字符串进行替换 
 */ 
 for (auto tmp : str) { 
  std::string ret = std::regex_replace(tmp, re, fmt); 
  fprintf(stderr, "src: %s, dst: %s\n", tmp.c_str(), ret.c_str()); 
 } 
 return 0; 
} 
int test_regex_replace2() 
{ 
 // reference: http://www.cplusplus.com/reference/regex/regex_replace/ 
 std::string s("there is a subsequence in the string\n"); 
 std::regex e("\\b(sub)([^ ]*)"); // matches words beginning by "sub" 
 // using string/c-string (3) version: 
 std::cout << std::regex_replace(s, e, "sub-$2"); 
 // using range/c-string (6) version: 
 std::string result; 
 std::regex_replace(std::back_inserter(result), s.begin(), s.end(), e, "$2"); 
 std::cout << result; 
 // with flags: 
 std::cout << std::regex_replace(s, e, "$1 and $2", std::regex_constants::format_no_copy); 
 std::cout << std::endl; 
 return 0; 
} 

 GitHub:https://github.com/fengbingchun/Messy_Test

以上所述是小编给大家介绍的正则表达式简介及在C++11中的简单使用教程,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对脚本之家网站的支持!

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