正则表达式(Regular Expression，简称Regex)是用于匹配字符串的一种模式，广泛应用于文本处理、数据验证、搜索和替换等场景。它通过一种特殊的语法来定义一个规则，这个规则可以用来判断一个字符串是否符合特定的格式，或者从大量文本中提取符合规则的部分。
在编程语言中，正则表达式通常被封装在RegExp对象或类似结构内，提供了一套丰富的功能，如匹配、查找、替换和分割等。以下是一些核心的正则表达式概念和操作：
1. **元字符**：元字符具有特殊含义，比如`.`表示任何单个字符，`\d`代表数字，`\w`代表字母数字字符，`\s`代表空白字符。为了匹配这些元字符本身，需要使用反斜杠`\`进行转义，如`\.`匹配实际的句点字符。
2. **量词**：量词用来指定某个模式重复的次数。`*`表示零次或多次，`+`表示一次或多次，`?`表示零次或一次，`{n}`表示恰好n次，`{n,}`表示至少n次，`{n,m}`表示n到m次。
3. **字符类**：使用方括号`[]`定义一个字符类，其中的字符表示匹配其中任意一个字符。例如，`[abc]`将匹配'a'、'b'或'c'。
4. **分组与捕获**：圆括号`()`用于创建一个分组，可以捕获匹配的子串，便于后续引用或操作。例如，`(ab)+`将匹配一个或多个连续的'ab'。
5. **预查否定**：使用`^`在方括号外表示否定预查，匹配不包含指定模式的字符串。如`[^abc]`匹配除'a'、'b'、'c'之外的任何字符。
6. **边界匹配器**：`\b`匹配单词边界，`\B`则匹配非单词边界。这在处理单词时非常有用。
7. **选择分支**：`|`符号用于创建选择分支，表示匹配其前后任意一个表达式。如`cat|dog`匹配'cat'或'dog'。
8. **重复与贪婪与非贪婪**：默认情况下，正则表达式是贪婪的，会尽可能多地匹配字符。使用`?`可以使其变为非贪婪，只匹配最少的字符。例如，`a+?`匹配一个或多个'a'，但尽可能少地匹配。
9. **模式修饰符**：模式修饰符如`i`（忽略大小写）、`g`（全局匹配，不只找到第一个匹配项）和`m`（多行模式，使`^`和`$`匹配每一行的开头和结尾）可以改变正则表达式的执行方式。
10. **正向前瞻与后顾断言**：`(?=...)`是正向前瞻，确保匹配的位置后面跟着指定的模式，但不包括这个模式。`(?!...)`是负向前瞻，确保后面没有指定的模式。`(?<=...)`和`(?<!...)`分别是正向后顾断言和负向后顾断言，对前面的字符进行检查。
在编程语言中，正则表达式通常通过函数调用，如JavaScript中的`test()`、`match()`、`search()`、`replace()`等，结合提供的模式进行操作。理解并熟练运用正则表达式，能极大地提高处理文本的效率和准确性。在日常开发中，不断实践和积累正则表达式实例，有助于更好地掌握这一强大的工具。
