了解正则表达式


正则表达式

正则表达式(regular expression,常简写为regex、regexp或RE):一种用于匹配字符串的pattern,用于检验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。

ps:正则表达式最早起源于一位数学家斯蒂芬·科尔·克莱尼所提出的相关概念:正则语言。感兴趣的同学可以自己去搜索相关资料。。。

0.基本语法

选择

  • 竖线|代表选择(即或集),具有最低优先级。例如gray|grey可以匹配grey或gray。

数量限定

某个字符后的数量限定符用来限定前面这个字符允许出现的个数。最常见的数量限定符包括+?*(不加数量限定则代表出现一次且仅出现一次):

  • +代表前面的字符必须至少出现一次。(1次或多次)。例如,goo+gle可以匹配google、gooogle、goooogle等;
  • ?代表前面的字符最多只可以出现一次。(0次或1次)。例如,colou?r可以匹配color或者colour;
  • *代表前面的字符可以不出现,也可以出现一次或者多次。(0次、1次或多次)。例如,0*42可以匹配42、042、0042、00042等。

匹配

  • ()可以用来定义操作符的范围和优先度。例如,gr(a|e)y等价于gray|grey(grand)?father匹配father和grandfather。

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。上述这些构造子都可以自由组合,因此H(ae?|ä)ndelH(a|ae|ä)ndel是相同的,表示{“Handel”, “Haendel”, “Händel”}。

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。

1.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_]

2.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 含义
\cx 匹配由x指明的控制字符。例如, \cM 匹配一个 Control+M(等价于\r,即回车符)。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]。
\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。

3.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 说明
$ 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 |。

4.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。

*、+和?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。

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” 或 “does” 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。

5.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。不能对定位符使用限定符。

6.后向引用

使用小括号指定一个子表达式后,匹配这个子表达式的文本(也就是此分组捕获的内容)可以在表达式或其他程序中作进一步处理。默认情况下,每个分组会自动拥有一个组号,规则是:从左向右,以分组的左括号为标志,第一个出现的分组的组号为1,第二个为2,以此类推。

后向引用用于重复搜索前面某个分组匹配的文本。例如,\1 代表分组1匹配的文本

例子 : 检查重复字符串

/([a-zA-Z])\1/

例子 : 检查指定类型字符串

给定字符串 str,检查其是否包含按照数字、小写字母、大写字母、小写字母排列的字符串,包含返回 true,否则返回 false。

代码如下:

function judgeString(str) {
  return  /(\d)([a-z])([A-Z])\2/.test(str)
}
judgeString("1aAa");  //true
judgeString("1aAb");  //false
judgeString("1aA1");  //false

7. 各种操作符的运算优先级

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。各种操作符的优先级从高到低如下:

操作符 描述
\ 转义符
(), (?:), (?=), [] 圆括号和方括号
*, +, ?, {n}, {n,}, {n,m} 限定符
^, $, \anymetacharacter 位置和顺序
| “或”操作

8.字符簇

在程序中,正规表达式通常用来验证用户的输入。当用户提交一个FORM以后,要判断输入的电话号码、地址、EMAIL地址、信用卡号码等是否有效,用普通的基于字面的字符是不够的。

所以要用一种更自由的描述我们要的模式的办法,它就是字符簇。要建立一个表示所有元音字符的字符簇,就把所有的元音字符放在一个方括号里:

[AaEeIiOoUu]

这个模式与任何元音字符匹配,但只能表示一个字符。用连字号可以表示一个字符的范围,如:

[a-z] //匹配所有的小写字母
[A-Z] //匹配所有的大写字母
[a-zA-Z] //匹配所有的字母
[0-9] //匹配所有的数字
[0-9\.\-] //匹配所有的数字,句号和减号
[ \f\r\t\n] //匹配所有的白字符

同样的,这些也只表示一个字符,这是一个非常重要的。如果要匹配一个由一个小写字母和一位数字组成的字符串,比如”z2″、”t6″或”g7″,但不是”ab2″、”r2d3″ 或”b52″的话,用这个模式:

^[a-z][0-9]$

尽管[a-z]代表26个字母的范围,但在这里它只能与第一个字符是小写字母的字符串匹配。

前面曾经提到^表示字符串的开头,但它还有另外一个含义。当在一组方括号里使用^是,它表示“非”或“排除”的意思,常常用来剔除某个字符。

9. 部分例子

正则表达式 说明
/\b([a-z]+) \1\b/gi 一个单词连续出现的位置
/(\w+)://([^/:]+)(:\d*)?([^# ]*)/ 将一个URL解析为协议、域、端口及相对路径
/^(?:Chapter|Section) [1-9][0-9]{0,1}$/ 定位章节的位置
/[-a-z]/ A至z共26个字母再加一个-号。
/ter\b/ 可匹配chapter,而不能terminal
/\Bapt/ 可匹配chapter,而不能aptitude
/Windows(?=95 |98 |NT )/ 可匹配Windows95或Windows98或WindowsNT,当找到一个匹配后,从Windows后面开始进行下一次
^[a-zA-Z0-9_]{1,}$ 所有包含一个以上的字母、数字或下划线的字符串
^[0-9]{1,} 所有的正数
^-{0,1}[0-9]{1,}$ 所有的整数
^-?[0-9]{0,}.?[0-9]{0,}$ 所有的小数

参考资料

https://zh.m.wikipedia.org/wiki/%E6%AD%A3%E5%88%99%E8%A1%A8%E8%BE%BE%E5%BC%8F

https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/standard/base-types/regular-expression-language-quick-reference

https://www.cnblogs.com/afarmer/archive/2011/08/29/2158860.html

https://zhuanlan.zhihu.com/p/37963541


文章作者: 银色回廊
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