正则表达式规则、写法（高级）

引言

    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。

2. 正则表达式中的一些高级规则

2.1 匹配次数中的贪婪与非贪婪

    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：

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：

    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>"。

2.2 反向引用 \1, \2...

    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)\1{4,}" 在匹配 "aa bbbb abcdefg ccccc 111121111 999999999" 时，匹配结果是：成功；匹配到的内容是 "ccccc"。再次匹配下一个时，将得到 999999999。这个表达式要求 "\w" 范围的字符至少重复5次， 注意与 "\w{5,}" 之间的区别。

     举例3：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。

2.3 预搜索，不匹配；反向预搜索，不匹配

    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。

     举例2：表达式 "(\w)((?=\1\1\1)(\1))+" 在匹配字符串 "aaa ffffff 999999999" 时，将可以匹配6个"f"的前4个，可以匹配9个"9"的前7个。这个表达式可以读解成：重复4次以上的字母数字，则匹配其剩下最后2位之前的部分。当然，这个表达式可以不这样写，在此的目的是作为演示之用。

    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3：表达式 "((?!\bstop\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4：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5：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.

3. 其他通用规则

    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）

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

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

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

4. 其他提示

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，可参见本站 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 能匹配空字符串的子匹配不要循环无限次。如果括号内的子表达式中的每一部分都可以匹配 0 次，而这个括号整体又可以匹配无限次，那么情况可能比上一条所说的更严重，匹配过程中可能死循环。虽然现在有些正则表达式引擎已经通过办法避免了这种情况出现死循环了，比如 .NET 的正则表达式，但是我们仍然应该尽量避免出现这种情况。如果我们在写表达式时遇到了死循环，也可以从这一点入手，查找一下是否是本条所说的原因。

4.6 合理选择贪婪模式与非贪婪模式.

4.7 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。

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