正 则 表 达 式 学习大全

### 正则表达式学习大全 #### 一、引言 正则表达式是一种非常强大的字符串处理工具，尽管初学者可能会觉得它复杂难懂，但一旦掌握了它的使用方法，就能大大提高工作效率并获得极大的成就感。本篇文章旨在帮助读者系统地学习正则表达式，并通过实例加深理解。 #### 二、正则表达式的历史 正则表达式的概念最初源于对人类神经系统的研究。1956年，数学家Stephen Kleene基于Warren McCulloch和Walter Pitts的研究成果，发表了关于“神经网事件的表示法”的论文，首次引入了正则表达式的概念。随着技术的发展，正则表达式逐渐被应用于计算机领域，尤其是Unix系统的早期编辑器中，成为了文本处理的重要工具之一。 #### 三、正则表达式定义 正则表达式是一种用于匹配字符串中字符组合的模式。它由普通字符和特殊字符（元字符）组成，可以用来执行诸如字符串搜索和替换等任务。 ##### 3.1 普通字符 普通字符是指所有不具有特殊含义的字符，如字母、数字和标点符号等。它们在正则表达式中代表自身，例如字母"a"代表的就是字母"a"本身。 ##### 3.2 非打印字符 非打印字符通常指的是无法在屏幕上显示出来的字符，例如换行符、制表符等。正则表达式中通过特定的转义序列来表示这些字符： - `\cX`：匹配由X指明的控制字符，其中X可以是A到Z或a到z之间的任意字母。 - `\f`：匹配一个换页符。 - `\n`：匹配一个换行符。 - `\r`：匹配一个回车符。 - `\s`：匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等。 - `\S`：匹配任何非空白字符。 - `\t`：匹配一个制表符。 - `\v`：匹配一个垂直制表符。 ##### 3.3 特殊字符（元字符） 特殊字符（元字符）在正则表达式中有特殊的含义，用于构建复杂的匹配模式： - `^`：匹配字符串的开始位置。 - `$`：匹配字符串的结束位置。 - `()`：用于标记子表达式的开始和结束位置。 - `*`：匹配前面的子表达式零次或多次。 - `+`：匹配前面的子表达式一次或多次。 - `.`：匹配除换行符`\n`之外的任何单个字符。 - `?`：匹配前面的子表达式零次或一次。 - `[ ]`：定义一个字符集合，匹配其中任一字符。 - `{ }`：限定符，用于指定前面的子表达式应该匹配的次数。 - `|`：选择符，用于匹配两个或多个选项中的任意一个。 - `\`：转义符，用于消除元字符的特殊含义，使其被视为普通字符。 ##### 3.4 定位符 定位符用于指定匹配的位置： - `^`：只匹配输入字符串的开始位置。 - `$`：只匹配输入字符串的结束位置。 - `\b`：匹配单词边界。 - `\B`：匹配非单词边界。 ##### 3.5 限定符 限定符用于指定匹配的次数： - `*`：匹配前面的子表达式零次或多次。 - `+`：匹配前面的子表达式一次或多次。 - `?`：匹配前面的子表达式零次或一次。 - `{n}`：匹配前面的子表达式恰好n次。 - `{n,}`：匹配前面的子表达式至少n次。 - `{n,m}`：匹配前面的子表达式至少n次，但不超过m次。 ##### 3.6 选择 选择用于匹配两种或多种可能性中的任意一种： - `|`：选择符，例如`abc|xyz`匹配`abc`或`xyz`。 ##### 3.7 后向引用 后向引用用于引用前面已经捕获到的子表达式： - `\1`、`\2`等：引用前面捕获到的子表达式的值。 #### 四、各种操作符的运算优先级 正则表达式中的操作符有不同的优先级，了解这些优先级有助于编写正确的表达式： 1. **括号** `()` 最高优先级，用于改变优先级。 2. **星号** `*` 和 **加号** `+` 和 **问号** `?` 具有较高的优先级。 3. **限定符** `{n}`、`{n,}` 和 `{n,m}` 的优先级次之。 4. **点** `.` 的优先级较低。 5. **竖线** `|` 的优先级最低。 #### 五、全部符号解释 这里提供了一些常用的正则表达式符号及其解释： - `.`：匹配任意字符（除了换行符）。 - `^`：匹配字符串的开始位置。 - `$`：匹配字符串的结束位置。 - `*`：匹配前面的子表达式零次或多次。 - `+`：匹配前面的子表达式一次或多次。 - `?`：匹配前面的子表达式零次或一次。 - `{n}`：匹配前面的子表达式恰好n次。 - `{n,}`：匹配前面的子表达式至少n次。 - `{n,m}`：匹配前面的子表达式至少n次，但不超过m次。 - `[ ]`：字符集，匹配括号内的任意一个字符。 - `|`：选择符，匹配两个或多个选项中的任意一个。 - `\b`：匹配单词边界。 - `\B`：匹配非单词边界。 - `\d`：匹配任何数字字符，等价于`[0-9]`。 - `\D`：匹配任何非数字字符，等价于`[^0-9]`。 - `\s`：匹配任何空白字符，等价于`[ \t\n\r\f\v]`。 - `\S`：匹配任何非空白字符，等价于`[^ \t\n\r\f\v]`。 - `\w`：匹配任何字母或数字字符，等价于`[a-zA-Z0-9_]`。 - `\W`：匹配任何非字母或数字字符，等价于`[^a-zA-Z0-9_]`。 #### 六、部分例子 下面是一些简单的正则表达式例子： - `^Hello`：匹配所有以"Hello"开头的字符串。 - `world$`：匹配所有以"world"结尾的字符串。 - `a*b`：匹配任意数量的"a"后面跟着一个"b"。 - `a+b`：匹配至少一个"a"后面跟着一个"b"。 - `a?b`：匹配零个或一个"a"后面跟着一个"b"。 - `a{3}b`：匹配三个"a"后面跟着一个"b"。 - `a{3,5}b`：匹配三到五个"a"后面跟着一个"b"。 - `[abc]`：匹配"a"、"b"或"c"。 - `[a-z]`：匹配小写字母"a"到"z"中的任意一个。 - `[^a-z]`：匹配不属于小写字母"a"到"z"中的任意一个。 - `a|b`：匹配"a"或"b"。 - `\bword\b`：匹配整个单词"word"。 - `\d{3}-\d{2}-\d{4}`：匹配类似"123-45-6789"的格式。 #### 七、正则表达式匹配规则 正则表达式的匹配遵循一定的规则，下面是一些基本的概念： ##### 7.1 基本模式匹配 基本模式匹配是指用一个简单的字符串来匹配另一个字符串中的某部分，例如： - `cat`：匹配包含"cat"的字符串。 - `^cat`：匹配以"cat"开头的字符串。 - `cat$`：匹配以"cat"结尾的字符串。 ##### 7.2 字符簇 字符簇用于匹配一组字符中的任意一个： - `[aeiou]`：匹配"a"、"e"、"i"、"o"或"u"。 - `[0-9]`：匹配任意数字。 - `[^a-zA-Z]`：匹配非字母字符。 ##### 7.3 确定重复出现 确定重复出现用于精确指定一个字符或字符簇出现的次数： - `a{3}`：匹配三个连续的"a"。 - `a{3,5}`：匹配三到五个连续的"a"。 - `a{3,}`：匹配至少三个连续的"a"。 通过以上内容的学习，相信你已经对正则表达式有了一个全面的认识。接下来，你可以通过实践不断加深对这些知识点的理解，并尝试使用它们解决实际问题。