正则表达式:正则表达式基础

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/28 08:51:20
  (摘自《正则表达式之道》)  正则表达式由一些普通字符和一些元字符(metacharacters)组成。普通字符包括大小写的字母和数字,而元字符则具有特殊的含义,我们下面会给予解释。  在最简单的情况下,一个正则表达式看上去就是一个普通的查找串。例如,正则表达式"testing"中没有包含任何元字符,它可以匹配"testing"和"123testing"等字符串,但是不能匹配"Testing"。  要想真正的用好正则表达式,正确的理解元字符是最重要的事情。下表列出了所有的元字符和对它们的一个简短的描述。 元字符 描述 .点 匹配任何单个字符。例如正则表达式r.t匹配这些字符串:rat、rut、r t,但是不匹配root。 $ 匹配行结束符。例如正则表达式weasel$ 能够匹配字符串"He's a weasel"的末尾   但是不能匹配字符串"They are a bunch of weasels." ^ 匹配一行的开始。例如正则表达式^When in能够匹配字符串"When in the course of human events"的开始,但是不能匹配"What and When in the" * 匹配0或多个正好在它之前的那个字符。例如正则表达式.*意味着能够匹配任意数量的任何字符。 \ 这是引用符,用来将这里列出的这些元字符当作普通的字符来进行匹配。例如正则表达式\$被用来匹配美元符号,而不是行尾,类似的,正则表达式\.用来匹配点字符,而不是任何字符的通配符。 [ ]   [c1-c2]   [^c1-c2] 匹配括号中的任何一个字符。例如正则表达式r[aou]t匹配rat、rot和rut,但是不匹配ret。可以在括号中使用连字符-来指定字符的区间,例如正则表达式[0-9]可以匹配任何数字字符;还可以制定多个区间,例如正则表达式[A-Za-z]可以匹配任何大小写字母。另一个重要的用法是“排除”,要想匹配除了指定区间之外的字符——也就是所谓的补集——在左边的括号和第一个字符之间使用^字符,例如正则表达式[^269A-Z] 将匹配除了2、6、9和所有大写字母之外的任何字符。 \< \> 匹配词(word)的开始(\<)和结束(\>)。例如正则表达式\ 最简单的元字符是点,它能够匹配任何单个字符(注意不包括换行符)。假定有个文件test.txt包含以下几行内容:  he is a rat  he is in a rut  the food is Rotten  I like root beer  我们可以使用grep命令来测试我们的正则表达式,grep命令使用正则表达式去尝试匹配指定文件的每一行,并将至少有一处匹配表达式的所有行显示出来。命令  grep r.t test.txt   在test.txt文件中的每一行中搜索正则表达式r.t,并打印输出匹配的行。正则表达式r.t匹配一个r接着任何一个字符再接着一个t。所以它将匹配文件中的rat和rut,而不能匹配Rotten中的Rot,因为正则表达式是大小写敏感的。要想同时匹配大写和小写字母,应该使用字符区间元字符(方括号)。正则表达式[Rr]能够同时匹配R和r。所以,要想匹配一个大写或者小写的r接着任何一个字符再接着一个t就要使用这个表达式:[Rr].t。  要想匹配行首的字符要使用抑扬字符(^)——又是也被叫做插入符。例如,想找到text.txt中行首"he"打头的行,你可能会先用简单表达式he,但是这会匹配第三行的the,所以要使用正则表达式^he,它只匹配在行首出现的h。  有时候指定“除了×××都匹配”会比较容易达到目的,当抑扬字符(^)出现在方括号中是,它表示“排除”,例如要匹配he ,但是排除前面是t or s的情性(也就是the和she),可以使用:[^st]he。  可以使用方括号来指定多个字符区间。例如正则表达式[A-Za-z]匹配任何字母,包括大写和小写的;正则表达式[A-Za-z][A-Za-z]* 匹配一个字母后面接着0或者多个字母(大写或者小写)。当然我们也可以用元字符+做到同样的事情,也就是:[A-Za-z]+ ,和[A-Za-z][A-Za-z]*完全等价。但是要注意元字符+ 并不是所有支持正则表达式的程序都支持的。关于这一点可以参考后面的正则表达式语法支持情况。  要指定特定数量的匹配,要使用大括号(注意必须使用反斜杠来转义)。想匹配所有100和1000的实例而排除10和10000,可以使用:10\{2,3\},这个正则表达式匹配数字1后面跟着2或者3个0的模式。在这个元字符的使用中一个有用的变化是忽略第二个数字,例如正则表达式0\{3,\} 将匹配至少3个连续的0。

简单的例子

  这里有一些有代表性的、比较简单的例子。   vi 命令 作用 :%s/ */ /g 把一个或者多个空格替换为一个空格 :%s/ *$// 去掉行尾的所有空格 :%s/^/ / 在每一行头上加入一个空格 :%s/^[0-9][0-9]* // 去掉行首的所有数字字符 :%s/b[aeio]g/bug/g 将所有的bag、beg、big和bog改为bug。 :%s/t\([aou]\)g/h\1t/g 将所有tag、tog和tug分别改为hat、hot和hug(注意用group的用法和使用\1引用前面被匹配的字符)

中级的例子

  例1  将所有方法foo(a,b,c)的实例改为foo(b,a,c)。这里a、b和c可以是任何提供给方法foo()的参数。也就是说我们要实现这样的转换:  之前 之后  foo(10,7,2) foo(7,10,2)  foo(x+13,y-2,10) foo(y-2,x+13,10)  foo( bar(8), x+y+z, 5) foo( x+y+z, bar(8), 5)  下面这条替换命令能够实现这一魔法:  :%s/foo(\([^,]*\),\([^,]*\),\([^)]*\))/foo(\2,\1,\3)/g   现在让我们把它打散来加以分析。写出这个表达式的基本思路是找出foo()和它的括号中的三个参数的位置。第一个参数是用这个表达式来识别的::\([^,]*\),我们可以从里向外来分析它:  [^,] 除了逗号之外的任何字符  [^,]* 0或者多个非逗号字符  \([^,]*\) 将这些非逗号字符标记为\1,这样可以在之后的替换模式表达式中引用它  \([^,]*\), 我们必须找到0或者多个非逗号字符后面跟着一个逗号,并且非逗号字符那部分要标记出来以备后用。  现在正是指出一个使用正则表达式常见错误的最佳时机。为什么我们要使用[^,]*这样的一个表达式,而不是更加简单直接的写法,例如:.*,来匹配第一个参数呢?设想我们使用模式.*来匹配字符串"10,7,2",它应该匹配"10,"还是"10,7,"?为了解决这个两义性(ambiguity),正则表达式规定一律按照最长的串来,在上面的例子中就是"10,7,",显然这样就找出了两个参数而不是我们期望的一个。所以,我们要使用[^,]*来强制取出第一个逗号之前的部分。  这个表达式我们已经分析到了:foo(\([^,]*\),这一段可以简单的翻译为“当你找到foo(就把其后直到第一个逗号之前的部分标记为\1”。然后我们使用同样的办法标记第二个参数为\2。对第三个参数的标记方法也是一样,只是我们要搜索所有的字符直到右括号。我们并没有必要去搜索第三个参数,因为我们不需要调整它的位置,但是这样的模式能够保证我们只去替换那些有三个参数的foo()方法调用,在foo()是一个重载(overoading)方法时这种明确的模式往往是比较保险的。然后,在替换部分,我们找到foo()的对应实例,然后利用标记好的部分进行替换,是的第一和第二个参数交换位置。  例2  假设有一个CSV(comma separated value)文件,里面有一些我们需要的信息,但是格式却有问题,目前数据的列顺序是:姓名,公司名,州名缩写,邮政编码,现在我们希望讲这些数据重新组织,以便在我们的某个软件中使用,需要的格式为:姓名,州名缩写-邮政编码,公司名。也就是说,我们要调整列顺序,还要合并两个列来构成一个新列。另外,我们的软件不能接受逗号前后面有任何空格(包括空格和制表符)所以我们还必须要去掉逗号前后的所有空格。  这里有几行我们现在的数据:  Bill Jones, HI-TEK Corporation , CA, 95011  Sharon Lee Smith, Design Works Incorporated, CA, 95012  B. Amos , Hill Street Cafe, CA, 95013  Alexander Weatherworth, The Crafts Store, CA, 95014  ...  我们希望把它变成这个样子:  Bill Jones,CA 95011,HI-TEK Corporation  Sharon Lee Smith,CA 95012,Design Works Incorporated  B. Amos,CA 95013,Hill Street Cafe  Alexander Weatherworth,CA 95014,The Crafts Store  ...  我们将用两个正则表达式来解决这个问题。第一个移动列和合并列,第二个用来去掉空格。  下面就是第一个替换命令:  :%s/\([^,]*\),\([^,]*\),\([^,]*\),\(.*\)/\1,\3 \4,\2/   这里的方法跟例1基本一样,第一个列(姓名)用这个表达式来匹配:\([^,]*\),即第一个逗号之前的所有字符,而姓名内容被用\1标记下来。公司名和州名缩写字段用同样的方法标记为\2和\3,而最后一个字段用\(.*\)来匹配("匹配所有字符直到行末")。替换部分则引用上面标记的那些内容来进行构造。  下面这个替换命令则用来去除空格:  :%s/[ \t]*,[ \t]*/,/g   我们还是分解来看:[ \t]匹配空格/制表符,[ \t]* 匹配0或多个空格/制表符,[ \t]*,匹配0或多个空格/制表符后面再加一个逗号,最后,[ \t]*,[ \t]*匹配0或多个空格/制表符接着一个逗号再接着0或多个空格/制表符。在替换部分,我们简单的我们找到的所有东西替换成一个逗号。这里我们使用了结尾的可选的g参数,这表示在每行中对所有匹配的串执行替换(而不是缺省的只替换第一个匹配串)。  例3  假设有一个多字符的片断重复出现,例如:  Billy tried really hard  Sally tried really really hard  Timmy tried really really really hard  Johnny tried really really really really hard  而你想把"really"、"really really",以及任意数量连续出现的"really"字符串换成一个简单的"very"(simple is good!),那么以下命令:  :%s/\(really \)\(really \)*/very /  就会把上述的文本变成:  Billy tried very hard  Sally tried very hard  Timmy tried very hard  Johnny tried very hard  表达式\(really \)*匹配0或多个连续的"really "(注意结尾有个空格),而\(really \)\(really \)* 匹配1个或多个连续的"really "实例。