正则表达式详解.docx

正则表达式维基百科，自由的百科全书跳转到： 导航, 搜索跳过字词转换说明汉漢为了阅读方便，本文使用标题手工转换。 转换标题为：简体：正则表达式；繁體：正則表達式；台灣：正規表式； 实际标题为：正则表达式；当前显示为：正则表达式为了阅读方便，本文使用全文手工转换。转换内容：本文采用电脑和信息技术组全文转换 查看 编辑 强制刷新以下为本条目单独的全文转换，请从本页面进行编辑：1. 简体：正则表达式；繁體：正則表達式；台灣：正規表式； 当前用字模式下显示为正则表达式显示关闭字词转换说明字词转换是中文维基的一项自动转换，目的是通过计算机程序自动消除繁简、地区词等不同用字模式的差异，以达到阅读方便。字词转换包括全局转换和手动转换，本说明所使用的标题转换和全文转换技术，都属于手动转换。如果您想对我们的字词转换系统提出一些改进建议，或者提交应用面更广的转换（中文维基百科全站乃至MediaWiki软件），或者报告转换系统的错误，请前往Wikipedia:字词转换请求或候选发表您的意见。正则表达式（英文：Regular Expression）在计算机科学中，是指一个用来描述或者匹配一系列符合某个句法规则的字符串的单个字符串。在很多文本编辑器或其他工具里，正则表达式通常被用来检索和/或替换那些符合某个模式的文本内容。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。目录隐藏 1 译名问题 2 基本概念 3 历史 4 形式化语言理论 5 表达式全集 6 示例 7 常用正则表达式 8 相关条目 9 外部链接编辑 译名问题Regular Expression的“Regular”一般被译为“正则”、“正规”、“常规”。此处的“Regular”即是“规则”、“规律”的意思，Regular Expression即“描述某种规则的表达式”之意。编辑 基本概念一个正则表达式通常被称为一个模式 (pattern)，为用来描述或者匹配一系列符合某个句法规则的字符串。例如：Handel、Hndel 和 Haendel 这三个字符串，都可以由“H(a|ae)ndel”这个模式来描述。大部分正则表达式的形式都有如下的结构：选择| 竖直分隔符代表选择。例如“gray|grey”可以匹配grey或gray。数量限定某个字符后的数量限定符用来限定前面这个字符允许出现的个数。最常见的数量限定符包括“+”、“?”和“*”（不加数量限定则代表出现一次且仅出现一次）：+ 加号代表前面的字符必须至少出现一次。(1次、或多次)。例如，“goo+gle”可以匹配google、gooogle、goooogle等;? 问号代表前面的字符最多只可以出现一次。(0次、或1次)。例如，“colou?r”可以匹配color或者colour;* 星号代表前面的字符可以不出现，也可以出现一次或者多次。(0次、或1次、或多次)。例如，“0*42”可以匹配42、042、0042、00042等。匹配圆括号可以用来定义操作符的范围和优先度。例如，“gr(a|e)y”等价于“gray|grey”，“(grand)?father”匹配father和grandfather。上述这些构造子都可以自由组合，因此，“H(ae?|)ndel”和“H(a|ae|)ndel”是相同的。精确的语法可能因不同的工具或程序而异。编辑 历史最初的正则表达式出现于理论计算机科学的自动控制理论和形式化语言理论中。在这些领域中有对计算（自动控制）的模型和对形式化语言描述与分类的研究。1940年代，Warren McCulloch与Walter Pitts将神经系统中的神经元描述成小而简单的自动控制元。在1950年代，数学家斯蒂芬科尔克莱尼利用称之为“正则集合”的数学符号来描述此模型。肯汤普逊将此符号系统引入编辑器QED，然后是Unix上的编辑器ed，并最终引入grep。自此，正则表达式被广泛地使用于各种Unix或者类似Unix的工具，例如Perl。Perl正则表达式源自于Henry Spencer写的regex，它已经演化成了pcre（Perl兼容正则表达式，Perl Compatible Regular Expressions），一个由Philip Hazel开发的，为很多现代工具所使用的库。各计算机语言之间的正则表达式的集成目前开展的很差。未来的Perl6的子项目Apocalypse的设计中已考虑到了这点。编辑 形式化语言理论正则表达式可以用形式化语言理论的方式来表达。正则表达式由常量和算子组成，它们分别指示字符串的集合和在这些集合上的运算。给定有限字母表 定义了下列常量: (“空集”) 指示集合 (“空串”) 指示集合 (“文字字符”) 在 中的 a 指示集合 a定义了下列运算: (“串接”) RS 指示集合 | R S 。例如 ab|cd|ef = abd, abef, cd, cef。 (“选择”) R|S 指示 R 和 S 的并集。 (“Kleene星号”) R* 指示包含 并且闭包在字符串串接下的 R 的最小超集。这是可以通过 R 中的零或多个字符串的串接得到所有字符串的集合。例如，ab, c* = , ab, c, abab, abc, cab, cc, ababab, . 。上述常量和算子形成了克莱尼代数。很多课本使用对选择使用符号 , + 或 替代竖杠。为了避免括号，假定 Kleene 星号有最高优先级，接着是串接，接着是并集。如果没有歧义则可以省略括号。例如，(ab)c 可以写为 abc 而 a|(b(c*) 可以写为 a|bc*。例子: a|b* 指示 , a, b, bb, bbb, .。 (a|b)* 指示由包括空串、任意数目个 a 和 b 字符组成的所有字符串的集合。 ab*(c|) 指示开始于一个 a 接着零或多个 b 和最终可选的一个 c 的字符串的集合。正则表达式的形式定义故意非常精简，避免定义多余的量词 ? 和 +，它们可以被表达为: a+ = aa* 和 a? = (a|)。有时增加补算子 ；R 指示在 * 上的不在 R 中的所有字符串的集合。补算子是多余的，因为它使用其他算子来表达(尽管计算这种表示的过程是复杂的，而结果可能指数性的增大)。这种意义上的正则表达式可以表达正则语言，精确的是可被有限状态自动机接受的语言类。但是在简洁性上有重要区别。某类正则语言只能用大小指数增长的自动机来描述，而要求的正则表达式的长度只线性的增长。正则表达式对应于乔姆斯基层级的类型-3文法。在另一方面，在正则表达式和不导致这种大小上的爆炸的非确定有限状态自动机(NFA)之间有简单的映射；为此 NFA 经常被用作正则表达式的替代表示。我们还要在这种形式化中研究表达力。如下面例子所展示的，不同的正则表达式可以表达同样的语言: 这种形式化中存在着冗余。有可能对两个给定正则表达式写一个算法来判定它们所描述的语言是否本质上相等，简约每个表达式到极小确定有限自动机，确定它们是否同构（等价）。这种冗余可以消减到什么程度? 我们可以找到仍有完全表达力的正则表达式的有趣的子集吗? Kleene 星号和并集明显是需要的，但是我们或许可以限制它们的使用。这提出了一个令人惊奇的困难问题。因为正则表达式如此简单，没有办法在语法上把它重写成某种规范形式。过去公理化的缺乏导致了星号高度问题。最近 Dexter Kozen 用克莱尼代数公理化了正则表达式。很多现实世界的“正则表达式”引擎实现了不能用正则表达式代数表达的特征。编辑 表达式全集正则表达式有多种不同的风格。下表是在PCRE中元字符及其在正则表达式上下文中的行为的一个完整列表：字符描述将下一个字符标记为一个特殊字符、或一个原义字符、或一个向后引用、或一个八进制转义符。例如，“n”匹配字符“n”。“n”匹配一个换行符。串行“”匹配“”而“(”则匹配“(”。匹配输入字符串的开始位置。如果设置了RegExp对象的Multiline属性，也匹配“n”或“r”之后的位置。$匹配输入字符串的结束位置。如果设置了RegExp对象的Multiline属性，$也匹配“n”或“r”之前的位置。*匹配前面的子表达式零次或多次。例如，zo*能匹配“z”以及“zoo”。*等价于0,。+匹配前面的子表达式一次或多次。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“does”或“does”中的“do”。?等价于0,1。nn是一个非负整数。匹配确定的n次。例如，“o2”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，“o2,”不能匹配“Bob”中的“o”，但能匹配“foooood”中的所有o。“o1,”等价于“o+”。“o0,”则等价于“o*”。n,mm和n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，“o1,3”将匹配“fooooood”中的前三个o。“o0,1”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的匹配所搜索的字符串，而默认的贪婪模式则尽可能多的匹配所搜索的字符串。例如，对于字符串“oooo”，“o+?”将匹配单个“o”，而“o+”将匹配所有“o”。.匹配除“n”之外的任何单个字符。要匹配包括“n”在内的任何字符，请使用像“.n”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)匹配pattern但不获取匹配结果，也就是说这是一个非获取匹配，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是很有用。例如“industr(?:y|ies)”就是一个比“industry|industries”更简略的表达式。(?=pattern)正向预查，在任何匹配pattern的字符串开始处匹配查找字符串。这是一个非获取匹配，也就是说，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)负向预查，在任何不匹配pattern的字符串开始处匹配查找字符串。这是一个非获取匹配，也就是说，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”。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x|y匹配x或y。例如，“z|food”能匹配“z”或“food”。“(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“p”。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。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匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置。例如，“erb”可以匹配“never”中的“er”，但不能匹配“verb”中的“er”。B匹配非单词边界。“erB”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。D匹配一个非数字字符。等价于0-9。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匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等等。等价于fnrtv。S匹配任何非空白字符。等价于fnrtv。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。等价于“A-Za-z0-9_”。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n和m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（0-3），且m和l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（）。编辑 示例以下是以PHP的语法所写的示例 验证字符串是否只含数字与英文，字符串长度并在416个字符之间 简易的台湾身份证字号验证 以下示例是用 Perl 语言写的，与上面的示例功能相同print $str = a1234 = m:a-zA-Z0-94,16$: ? COMFIRM : FAILED;print $str = a1234 = mw12d8$ ? COMFIRM : INVAILD;编辑 常用正则表达式用户名/a-z0-9_-3,16$/密码/a-z0-9_-6,18$/十六进制值/#?(a-f0-96|a-f0-93)$/电子邮箱/(a-z0-9_.-+)(da-z.-+).(a-z.2,6)$/URL/(https?:/)?(da-z.-+).(a-z.2,6)(/w .-*)*/?$/IP 地址/(?:(?:250-5|20-40-9|01?0-90-9?).)3(?:250-5|20-40-9|01?0-90-9?)$/HTML 标签/(a-z+)(.*)|s+/)$/Unicode编码中的汉字范围/u4e00-u9fa5,0,$/正则表达式詳解日期：2005年1月30日 作者： 人气： 3969 查看:大字体 中字体 小字体 在典型的搜索和替换操作中，必须提供要查找的确切文字。这种技术对于静态文本中的简单搜索和替换任务可能足够了，但是由于它缺乏灵活性，因此在搜索动态文本时就有困难了，甚至是不可能的。 使用正则表达式，就可以： 测试字符串的某个模式。例如，可以对一个输入字符串进行测试，看在该字符串是否存在一个电话号码模式或一个信用卡号码模式。这称为数据有效性验证。 替换文本。可以在文档中使用一个正则表达式来标识特定文字，然后可以全部将其删除，或者替换为别的文字。 根据模式匹配从字符串中提取一个子字符串。可以用来在文本或输入字段中查找特定文字。 例如，如果需要搜索整个 web 站点来删除某些过时的材料并替换某些HTML 格式化标记，则可以使用正则表达式对每个文件进行测试，看在该文件中是否存在所要查找的材料或 HTML 格式化标记。用这个方法，就可以将受影响的文件范围缩小到包含要删除或更改的材料的那些文件。然后可以使用正则表达式来删除过时的材料，最后，可以再次使用正则表达式来查找并替换那些需要替换的标记。另一个说明正则表达式非常有用的示例是一种其字符串处理能力还不为人所知的语言。VBScript 是 Visual Basic 的一个子集，具有丰富的字符串处理功能。与 C 类似的 Jscript 则没有这一能力。正则表达式给 JScript 的字符串处理能力带来了明显改善。不过，可能还是在 VBScript 中使用正则表达式的效率更高，它允许在单个表达式中执行多个字符串操作。一个正则表达式就是由普通字符（例如字符 a 到 z）以及特殊字符（称为元字符）组成的文字模式。该模式描述在查找文字主体时待匹配的一个或多个字符串。正则表达式作为一个模板，将某个字符模式与所搜索的字符串进行匹配。 这里有一些可能会遇到的正则表达式示例： JScriptVBScript匹配/ t*$/ t*$匹配一个空白行。/d2-d5/d2-d5验证一个ID 号码是否由一个2位数字，一个连字符以及一个5位数字组成。/.*/.*匹配一个 HTML 标记。下表是元字符及其在正则表达式上下文中的行为的一个完整列表： 字符描述将下一个字符标记为一个特殊字符、或一个原义字符、或一个 向后引用、或一个八进制转义符。例如，n 匹配字符 n。n 匹配一个换行符。序列 匹配 而 ( 则匹配 (。匹配输入字符串的开始位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性， 也匹配 n 或 r 之后的位置。 $匹配输入字符串的结束位置。如果设置了RegExp 对象的 Multiline 属性，$ 也匹配 n 或 r 之前的位置。 *匹配前面的子表达式零次或多次。例如，zo* 能匹配 z 以及 zoo。* 等价于0,。+匹配前面的子表达式一次或多次。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 中的do 。? 等价于 0,1。n n 是一个非负整数。匹配确定的 n 次。例如，o2 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，o2, 不能匹配 Bob 中的 o，但能匹配 foooood 中的所有 o。o1, 等价于 o+。o0, 则等价于 o*。 n,m m 和 n 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，o1,3 将匹配 fooooood 中的前三个 o。o0,1 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的匹配所搜索的字符串，而默认的贪婪模式则尽可能多的匹配所搜索的字符串。例如，对于字符串 oooo，o+? 将匹配单个 o，而 o+ 将匹配所有 o。 .匹配除 n 之外的任何单个字符。要匹配包括 n 在内的任何字符，请使用象 .n 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) 匹配 pattern 但不获取匹配结果，也就是说这是一个非获取匹配，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是很有用。例如， industr(?:y|ies) 就是一个比 industry|industries 更简略的表达式。 (?=pattern) 正向预查，在任何匹配 pattern 的字符串开始处匹配查找字符串。这是一个非获取匹配，也就是说，该匹配不需要获取供以后使用。例如，Windows (?=95|98|NT|2000) 能匹配 Windows 2000 中的 Windows ，但不能匹配 Windows 3.1 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) 负向预查，在任何不匹配 pattern 的字符串开始处匹配查找字符串。这是一个非获取匹配，也就是说，该匹配不需要获取供以后使用。例如Windows (?!95|98|NT|2000) 能匹配 Windows 3.1 中的 Windows，但不能匹配 Windows 2000 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 x|y 匹配 x 或 y。例如，z|food 能匹配 z 或 food。(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p。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。a-z 负值字符范围。匹配任何