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正则表达式 – 匹配规则

2022年01月10日 面试题 ⁄ 共 2695字 ⁄ 字号 暂无评论
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基本模式匹配

一切从最基本的开始。模式,是正则表达式最基本的元素,它们是一组描述字符串特征的字符。模式可以很简单,由普通的字符串组成,也可以非常复杂,往往用特殊的字符表示一个范围内的字符、重复出现,或表示上下文。例如:

 

^once

这个模式包含一个特殊的字符 ^,表示该模式只匹配那些以 once 开头的字符串。例如该模式与字符串 "once upon a time" 匹配,与 "There once was a man from NewYork" 不匹配。正如如 ^ 符号表示开头一样,$ 符号用来匹配那些以给定模式结尾的字符串。

 

bucket$

这个模式与 "Who kept all of this cash in a bucket" 匹配,与 "buckets" 不匹配。字符 ^ 和 $ 同时使用时,表示精确匹配(字符串与模式一样)。例如:

 

^bucket$

只匹配字符串 "bucket"。如果一个模式不包括 ^ 和 $,那么它与任何包含该模式的字符串匹配。例如模式:

 

once

与字符串

 

There once was a man from NewYork

Who kept all of his cash in a bucket.

是匹配的。

 

在该模式中的字母 (o-n-c-e) 是字面的字符,也就是说,他们表示该字母本身,数字也是一样的。其他一些稍微复杂的字符,如标点符号和白字符(空格、制表符等),要用到转义序列。所有的转义序列都用反斜杠 \ 打头。制表符的转义序列是 \t。所以如果我们要检测一个字符串是否以制表符开头,可以用这个模式:

 

^\t

类似的,用 \n 表示"新行",\r 表示回车。其他的特殊符号,可以用在前面加上反斜杠,如反斜杠本身用 \\ 表示,句号 . 用 \. 表示,以此类推。

 

字符簇

在 INTERNET 的程序中,正则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 ^ 时,它表示"非"或"排除"的意思,常常用来剔除某个字符。还用前面的例子,我们要求第一个字符不能是数字:

 

^[^0-9][0-9]$

这个模式与 "&5"、"g7"及"-2" 是匹配的,但与 "12"、"66" 是不匹配的。下面是几个排除特定字符的例子:

 

[^a-z] //除了小写字母以外的所有字符

[^\\\/\^] //除了(\)(/)(^)之外的所有字符

[^\"\'] //除了双引号(")和单引号(')之外的所有字符

特殊字符 .(点,句号)在正则表达式中用来表示除了"新行"之外的所有字符。所以模式 ^.5$ 与任何两个字符的、以数字5结尾和以其他非"新行"字符开头的字符串匹配。模式 . 可以匹配任何字符串,换行符(\n、\r)除外。

 

PHP的正则表达式有一些内置的通用字符簇,列表如下:

 

字符簇 描述

[[:alpha:]] 任何字母

[[:digit:]] 任何数字

[[:alnum:]] 任何字母和数字

[[:space:]] 任何空白字符

[[:upper:]] 任何大写字母

[[:lower:]] 任何小写字母

[[:punct:]] 任何标点符号

[[:xdigit:]] 任何16进制的数字,相当于[0-9a-fA-F]

 

确定重复出现

到现在为止,你已经知道如何去匹配一个字母或数字,但更多的情况下,可能要匹配一个单词或一组数字。一个单词有若干个字母组成,一组数字有若干个单数组成。跟在字符或字符簇后面的花括号({})用来确定前面的内容的重复出现的次数。

 

字符簇 描述

^[a-zA-Z_]$ 所有的字母和下划线

^[[:alpha:]]{3}$ 所有的3个字母的单词

^a$ 字母a

^a{4}$ aaaa

^a{2,4}$ aa,aaa或aaaa

^a{1,3}$ a,aa或aaa

^a{2,}$ 包含多于两个a的字符串

^a{2,} 如:aardvark和aaab,但apple不行

a{2,} 如:baad和aaa,但Nantucket不行

\t{2} 两个制表符

.{2} 所有的两个字符

这些例子描述了花括号的三种不同的用法。一个数字 {x} 的意思是前面的字符或字符簇只出现x次 ;一个数字加逗号 {x,} 的意思是前面的内容出现x或更多的次数 ;两个数字用逗号分隔的数字 {x,y} 表示 前面的内容至少出现x次,但不超过y次。我们可以把模式扩展到更多的单词或数字:

 

^[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

^[1-9][0-9]{0,}$ // 所有的正整数

^\-{0,1}[0-9]{1,}$ // 所有的整数

^[-]?[0-9]+\.?[0-9]+$ // 所有的浮点数

最后一个例子不太好理解,是吗?这么看吧:以一个可选的负号 ([-]?) 开头 (^)、跟着1个或更多的数字([0-9]+)、和一个小数点(\.)再跟上1个或多个数字([0-9]+),并且后面没有其他任何东西($)。下面你将知道能够使用的更为简单的方法。

 

特殊字符 ? 与 {0,1} 是相等的,它们都代表着: 0个或1个前面的内容 或 前面的内容是可选的 。所以刚才的例子可以简化为:

 

^\-?[0-9]{1,}\.?[0-9]{1,}$

特殊字符 * 与 {0,} 是相等的,它们都代表着 0 个或多个前面的内容 。最后,字符 + 与 {1,} 是相等的,表示 1 个或多个前面的内容 ,所以上面的4个例子可以写成:

 

^[a-zA-Z0-9_]+$ // 所有包含一个以上的字母、数字或下划线的字符串

^[1-9][0-9]*$ // 所有的正整数

^\-?[0-9]+$ // 所有的整数

^[-]?[0-9]+(\.[0-9]+)?$ // 所有的浮点数

当然这并不能从技术上降低正则表达式的复杂性,但可以使它们更容易阅读。

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