文章背景

正则表达式针对提高效率,优化代码,提高安全性方面都有很多用处,因此整理了一些。

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概述

基本概念

正则表达式,又称规则表达式。(英语:Regular Expression,在代码中常简写为regex、regexp或RE),计算机科学的一个概念。 正则表达式通常被用来检索、替换那些符合某个模式(规则)的文本。

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。 例如,在Perl中就内建了一个功能强大的正则表达式引擎。 正则表达式这个概念最初是由Unix中的工具软件(例如sed和grep)普及开的。 正则表达式通常缩写成“regex”,单数有regexp、regex,复数有regexps、regexes、regexen。

正则表达式是对字符串操作的一种逻辑公式,就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合,组成一个“规则字符串”,这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。

目的

给定一个正则表达式和另一个字符串,我们可以达到如下的目的:

  1. 给定的字符串是否符合正则表达式的过滤逻辑(称作“匹配”):

  2. 可以通过正则表达式,从字符串中获取我们想要的特定部分。

特点

正则表达式的特点是:

  1. 灵活性、逻辑性和功能性非常强;

  2. 可以迅速地用极简单的方式达到字符串的复杂控制。

  3. 对于刚接触的人来说,比较晦涩难懂。

由于正则表达式主要应用对象是文本,因此它在各种文本编辑器场合都有应用,小到著名编辑器EditPlus, 大到Microsoft Word、Visual Studio等大型编辑器,都可以使用正则表达式来处理文本内容。

符号

元字符
描述
\
将下一个字符标记符、或一个向后引用、或一个八进制转义符。例如,“\\n”匹配\n。“\n”匹配换行符。序列“\\”匹配“\”而“\(”则匹配“(”。即相当于多种编程语言中都有的“转义字符”的概念。
^
匹配输入字行首。如果设置了RegExp对象的Multiline属性,^也匹配“\n”或“\r”之后的位置。
$
匹配输入行尾。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任意次。例如,zo*能匹配“z”,也能匹配“zo”以及“zoo”。*等价于{0,}。
+
匹配前面的子表达式一次或多次(大于等于1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}
mn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为一组,后三个o为一组。“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地匹配所搜索的字符串,而默认的贪婪模式则尽可能多地匹配所搜索的字符串。例如,对于字符串“oooo”,“o+”将尽可能多地匹配“o”,得到结果[“oooo”],而“o+?”将尽可能少地匹配“o”,得到结果 ['o', 'o', 'o', 'o']
.点
匹配除“\n”和"\r"之外的任何单个字符。要匹配包括“\n”和"\r"在内的任何字符,请使用像“[\s\S]”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)
非获取匹配,匹配pattern但不获取匹配结果,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时很有用。例如“industr(?:y|ies)”就是一个比“industry|industries”更简略的表达式。
(?=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。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)
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。例如“Windows(?!95|98|NT|2000)”能匹配“Windows3.1”中的“Windows”,但不能匹配“Windows2000”中的“Windows”。
(?<=pattern)
非获取匹配,反向肯定预查,与正向肯定预查类似,只是方向相反。例如,“(?<=95|98|NT|2000)Windows”能匹配“2000Windows”中的“Windows”,但不能匹配“3.1Windows”中的“Windows”。
*python的正则表达式没有完全按照正则表达式规范实现,所以一些高级特性建议使用其他语言如java、scala等
(?<!patte_n)
非获取匹配,反向否定预查,与正向否定预查类似,只是方向相反。例如“(?<!95|98|NT|2000)Windows”能匹配“3.1Windows”中的“Windows”,但不能匹配“2000Windows”中的“Windows”。
*python的正则表达式没有完全按照正则表达式规范实现,所以一些高级特性建议使用其他语言如java、scala等
x|y
匹配x或y。例如,“z|food”能匹配“z”或“food”(此处请谨慎)。“[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“plin”任一字符。
[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。
注意:只有连字符在字符组内部时,并且出现在两个字符之间时,才能表示字符的范围; 如果出字符组的开头,则只能表示连字符本身.
[^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
匹配一个单词的边界,也就是指单词和空格间的位置(即正则表达式的“匹配”有两种概念,一种是匹配字符,一种是匹配位置,这里的\b就是匹配位置的)。例如,“er\b”可以匹配“never”中的“er”,但不能匹配“verb”中的“er”;“\b1_”可以匹配“1_23”中的“1_”,但不能匹配“21_3”中的“1_”。
\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]。grep 要加上-P,perl正则支持
\D
匹配一个非数字字符。等价于[^0-9]。grep要加上-P,perl正则支持
\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
匹配任何不可见字符,包括空格、制表符、换页符等等。等价于[ \f\n\r\t\v]。
\S
匹配任何可见字符。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
匹配包括下划线的任何单词字符。类似但不等价于“[A-Za-z0-9_]”,这里的"单词"字符使用Unicode字符集。
\W
匹配任何非单词字符。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nm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(0-7),且ml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(&copy;)。
\p{P}
小写 p 是 property 的意思,表示 Unicode 属性,用于 Unicode 正表达式的前缀。中括号内的“P”表示Unicode 字符集七个字符属性之一:标点字符。
其他六个属性:
L:字母;
M:标记符号(一般不会单独出现);
Z:分隔符(比如空格、换行等);
S:符号(比如数学符号、货币符号等);
N:数字(比如阿拉伯数字、罗马数字等);
C:其他字符。
*注:此语法部分语言不支持,例:javascript。
\<
\>
匹配词(word)的开始(\<)和结束(\>)。例如正则表达式\<the\>能够匹配字符串"for the wise"中的"the",但是不能匹配字符串"otherwise"中的"the"。注意:这个元字符不是所有的软件都支持的。
( )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。
|将两个匹配条件进行逻辑“或”(Or)运算。例如正则表达式(him|her) 匹配"it belongs to him"和"it belongs to her",但是不能匹配"it belongs to them."。注意:这个元字符不是所有的软件都支持的。

实例

1.验证用户名和密码:(”^[a-zA-Z]\w{5,15}$”)正确格式:”[A-Z][a-z]_[0-9]”组成,并且第一个字必须为字母6~16位;

2.验证电话号码:(”^(\d{3,4}-)\d{7,8}$”)正确格式:xxx/xxxx-xxxxxxx/xxxxxxxx;

3.验证手机号码:”^1[3 4 5 7 8][0-9]{9}$”;
4.验证身份证号(15位):”\d{14}[[0-9],0-9xX]”,(18位):”\d{17}(\d X x)”;

5.验证Email地址:(“^\w+([-+.]\w+)@\w+([-.]\w+).\w+([-.]\w+)*$”);

6.只能输入由数字和26个英文字母组成的字符串:(“^[A-Za-z0-9]+$”);

7.整数或者小数:^[0-9]+([.][0-9]+){0,1}$

8.只能输入数字:”^[0-9]*$”。

9.只能输入n位的数字:”^\d{n}$”。

10.只能输入至少n位的数字:”^\d{n,}$”。

11.只能输入m~n位的数字:”^\d{m,n}$”。

12.只能输入零和非零开头的数字:”^(0 [1-9][0-9]*)$”。

13.只能输入有两位小数的正实数:”^[0-9]+(.[0-9]{2})?$”。

14.只能输入有1~3位小数的正实数:”^[0-9]+(.[0-9]{1,3})?$”。

15.只能输入非零的正整数:”^+?[1-9][0-9]*$”。

16.只能输入非零的负整数:”^-[1-9][0-9]*$”。

17.只能输入长度为3的字符:”^.{3}$”。

18.只能输入由26个英文字母组成的字符串:”^[A-Za-z]+$”。

19.只能输入由26个大写英文字母组成的字符串:”^[A-Z]+$”。

20.只能输入由26个小写英文字母组成的字符串:”^[a-z]+$”。

21.验证是否含有^%&’,;=?$"等字符:”[%&’,;=?$\^]+”。

22.只能输入汉字:”^[\u4e00-\u9fa5]{0,}$”。

23.验证URL:”^http://([\w-]+.)+[\w-]+(/[\w-./?%&=]*)?$”。

24.验证一年的12个月:”^(0?[1-9] 1[0-2])$”正确格式为:”01”~”09”和”10”~”12”。
25.验证一个月的31天:”^((0?[1-9]) ((1 2)[0-9]) 30 31)$”正确格式为;”01”~”09”、”10”~”29”和“30”~“31”。
26.获取日期正则表达式:\d{4}[年 - .]\d{\1-\12}[月 - .]\d{\1-\31}日?

评注:可用来匹配大多数年月日信息。

27.匹配双字节字符(包括汉字在内):[^\x00-\xff]

评注:可以用来计算字符串的长度(一个双字节字符长度计2,ASCII字符计1)

28.匹配空白行的正则表达式:\n\s*\r

评注:可以用来删除空白行

29.匹配HTML标记的正则表达式:<(\S?)[^>]>.*?</> <.*? />

评注:网上流传的版本太糟糕,上面这个也仅仅能匹配部分,对于复杂的嵌套标记依旧无能为力

30.匹配首尾空白字符的正则表达式:^\s* \s*$

评注:可以用来删除行首行尾的空白字符(包括空格、制表符、换页符等等),非常有用的表达式

31.匹配网址URL的正则表达式:[a-zA-z]+://[^\s]*

评注:网上流传的版本功能很有限,上面这个基本可以满足需求

32.匹配帐号是否合法(字母开头,允许5-16字节,允许字母数字下划线):^[a-zA-Z][a-zA-Z0-9_]{4,15}$

评注:表单验证时很实用

33.匹配腾讯QQ号:[1-9][0-9]{4,}

评注:腾讯QQ号从10 000 开始

34.匹配中国邮政编码:[1-9]\d{5}(?!\d)

评注:中国邮政编码为6位数字

35.匹配ip地址:([1-9]{1,3}.){3}[1-9]。

评注:提取ip地址时有用

36.匹配MAC地址:([A-Fa-f0-9]{2}:){5}[A-Fa-f0-9]

说明

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参考文章

正则表达式_百度百科

版本记录

20190314 开始文章

20190315 完成文章