内容简介:这是一篇翻译文章。我学过很多次正则表达式,总是学了忘,忘了学,一到用的时候还是只能靠搜索引擎。这回看到这个正则教程,感觉非常惊喜。尝试翻译了一遍,译得不好,大家可以看原文,很容易理解。原文地址:https://refrf.shreyasminocha.me/
这个教程,真的让我学会了正则表达式
这是一篇翻译文章。我学过很多次正则表达式,总是学了忘,忘了学,一到用的时候还是只能靠搜索引擎。
这回看到这个正则教程,感觉非常惊喜。尝试翻译了一遍,译得不好,大家可以看原文,很容易理解。
原文地址:https://refrf.shreyasminocha.me/
1 介绍
正则表达式允许定义一种模式,并通过这种模式针对字符串执行对应的操作。与模式匹配的子字符串称为“匹配”。
正则表达式是定义搜索模式的一串字符。
正则表达式主要用在如下场景:
- 输入验证
- 查找替换操作
- 高级字符串操作
- 文件搜索或重命名
- 白名单和黑名单
正则表达式不太适合用在这些场景:
- XML 或 HTML 解析
- 完全匹配的日期
有许多实现正则匹配的引擎,每种都有自己的特性。这本书将避免讨论(不同引擎之间的)特性差异,而是只讨论在大多数情况下不同引擎都共有的特征。
整本书中的示例使用JavaScript。因此,这本书可能会稍微偏向 JavaScript 的正则引擎。
2 基础
正则表达式通常格式化为 /<rules>/<flags>
,通常为了简洁而省略后面的 /<flags>
。关于 flag 我们将在下一章详细讨论。
让我们从 /p/g
这个正则表达式开始。现在,请将 /g
flag 视为固定不变的。
-
/p/g
如我们所见, /p/g
匹配所有小写的 p 字符。
注意
默认情况下,正则表达式区分大小写。
在输入字符串中找到的正则表达式模式的实例称为“匹配”。
-
/pp/g
3 字符组
可以从一组字符中匹配一个字符。
-
/[aeiou]/g
[aeiou]/g
匹配输入字符串中的所有元音。
下面是另一个例子:
-
/p[aeiou]t/g
我们匹配一个 p,后跟一个元音,然后是一个 t。
有一个更直观的快捷方式,可以在一个连续的范围内匹配一个字符。
-
/[a-z]/g
警告
表达式 /[a-z]/g
只匹配一个字符。在上面的示例中,每个字符都有一个单独的匹配项。不是整个字符串匹配。
我们也可以在正则表达式中组合范围和单个字符。
-
/[A-Za-z0-9_-]/g
我们的正则表达式 /[A-Za-z0-9_-]/g
匹配一个字符,该字符必须(至少)是以下字符之一:
-
A-Z
-
a-z
-
0-9
-
_
或者-
我们也可以“否定”这些规则:
-
/[^aeiou]/g
/[aeiou]/g
与 /[^aeiou]/g
之间的唯一区别是 ^ 紧跟在左括号之后。其目的是"否定"括号中定义的规则。它表示的意思是:
匹配任何不属于a、e、i、o和 u 的字符
3.1 例子
非法的用户名字符
-
/[^a-zA-Z_0-9-]/g
指定字符
/[A-HJ-NP-Za-kmnp-z2-9]/g
4 字符转义
字符转义是对某些通用字符类的简略表达方式。
4.1 数字字符 \d
转义符 \d
表示匹配数字字符 0-9。等同于 [0-9]
。
-
/\d/g
(这里请仔细看)
regular_expression_10-fs8.png
-
/\d\d/g
regular_expression_11-fs8.png
\D
是 \d
的反面,相当于 [^0-9]
。
-
/\D/g
regular_expression_12-fs8.png
4.2 单词字符 \w
转义符 \w
匹配单词字符。包括:
- 小写字母 a-z
- 大写字母 A-Z
- 数字 0-9
- 下划线 _
等价于 [a-zA-Z0-9_]
-
/\w/g
regular_expression_13-fs8.png
-
/\W/g
regular_expression_14-fs8.png
4.3 空白字符 \s
转义符 \s
匹配空白字符。具体匹配的字符集取决于正则表达式引擎,但大多数至少包括:
\t \r \n \f
其他还可能包括垂直制表符(\v)。Unicode自识别引擎通常匹配分隔符类别中的所有字符。然而,技术细节通常并不重要。
-
/\s/g
regular_expression_15-fs8.png
-
/\S/g
(大写 s)
regular_expression_16-fs8.png
4.4 任意字符 .
虽然不是典型的字符转义。 .
可以匹配任意1个字符。(除换行符 \n 以外,通过 dotall 修饰符,也可以匹配换行符 \n)
-
/./g
regular_expression_17-fs8.png
5 转义
在正则表达式中,有些字符有特殊的含义,我们将在这一章中进行探讨:
-
|
-
{,}
-
(,)
-
[,]
-
^
,$
-
+
,*
,?
-
\
-
.
只在字符类中的字面量。 -
-
: 有时是字符类中的特殊字符。
当我们想通过字面意思匹配这些字符时,我们可以再这些字符前面加 \
“转义”它们。
-
/\(paren\)/g
regular_expression_18-fs8.png
-
/(paren)/g
regular_expression_19-fs8.png
-
/example\.com/g
regular_expression_20.png
-
/example.com/g
regular_expression_21.png
-
/A\+/g
regular_expression_22-fs8.png
-
/A+/g
regular_expression_23-fs8.png
-
/worth \$5/g
regular_expression_24-fs8.png
-
/worth $5/g
regular_expression_25-fs8.png
5.1 例子
JavaScript 内联注释
-
/\/\/.*
regular_expression_26-fs8.png
星号包围的子串
-
/*[^\*]*\*
regular_expression_27-fs8.png
第一个和最后一个星号是字面上的,所有他们要用 \*
转义。字符集里面的星号不需要被转义,但为了清楚起见,我还是转义了它。紧跟在字符集后面的星号表示字符集的重复,我们将在后面的章节中对此进行探讨。
6 组
顾名思义,组是用来“组合”正则表达式的组件的。这些组可用于:
- 提取匹配的子集
- 重复分组任意次数
- 参考先前匹配的子字符串
- 增强可读性
- 允许复杂的替换
这一章我们先学组如何工作,之后的章节还会有更多例子。
6.1 捕获组
捕获组用(…)表示。下面是一个解释性的例子:
-
/a(bcd)e/g
regular_expression_28-fs8.png
捕获组允许提取部分匹配项。
-
/\{([^{}]*)\}/g
regular_expression_29-fs8.png
通过语言的正则函数,您将能够提取括号之间匹配的文本。
捕获组还可以用于对正则表达式进行部分分组,以便于重复。虽然我们将在接下来的章节中详细介绍重复,但这里有一个示例演示了组的实用性。
-
/a(bcd)+e/g
regular_expression_30-fs8.png
其他时候,它们用于对正则表达式的逻辑相似部分进行分组,以提高可读性。
-
/(\d\d\d\d)-W(\d\d)/g
regular_expression_31-fs8.png
6.2 回溯
回溯允许引用之前捕获的子字符串。
匹配第一组可以使用 \1
,匹配第二组可以使用 \2
,依此类推…
-
/([abc])×\1×\1/g
regular_expression_32-fs8.png
不能使用回溯来减少正则表达式中的重复。它们指的是组的匹配,而不是模式。
-
/[abc][abc][abc]/g
regular_expression_33-fs8.png
-
/[abc]\1\1/g
regular_expression_34-fs8.png
下面是一个演示常见用例的示例:
-
/\w+([,|])\w+\1\w+/g
regular_expression_35-fs8.png
这不能通过重复的字符类来实现。
-
/\w+[,|]\w+[,|]\w+/g
regular_expression_36-fs8.png
6.3 非捕获组
非捕获组与捕获组非常相似,只是它们不创建“捕获”。而是采取形式 (?: ...)
非捕获组通常与捕获组一起使用。也许您正在尝试使用捕获组提取匹配的某些部分。而你可能希望使用一个组而不扰乱捕获顺序,这时候你应该使用非捕获组。
6.4 例子
查询字符串参数
-
/^\?(\w+)=(\w+)(?:&(\w+)=(\w+))*$/g
regular_expression_37-fs8.png
我们单独匹配第一组键值对,因为这可以让我么使用 & 分隔符, 作为重复组的一部分。
(基础的) HTML 标签
根据经验,不要使用正则表达式来匹配 XML/HTML。不过,我还是提供相关的一个例子:
-
/<([a-z]+)+>(.*)<\/\1>/gi
regular_expression_38-fs8.png
姓名
查找: \b(\w+) (\w+)\b
替换: 1
在替换操作,经常使用 2;捕获使用 \1
, \2
替换之前
John Doe Jane Doe Sven Svensson Janez Novak Janez Kranjski Tim Joe
替换之后
Doe, John Doe, Jane Svensson, Sven Novak, Janez Kranjski, Janez Joe, Tim
回溯和复数
查找: \bword(s?)\b
替换: phrase$1
替换之前
This is a paragraph with some words. Some instances of the word "word" are in their plural form: "words". Yet, some are in their singular form: "word".
替换之后
This is a paragraph with some phrases. Some instances of the phrase "phrase" are in their plural form: "phrases". Yet, some are in their singular form: "phrase".
7 重复
重复是一个强大而普遍的正则表达式特性。在正则表达式中有几种表示重复的方法。
7.1 可选项
我们可以使用 ?将某一部分设置成可选的(0或者1次)。
-
/a?/g
regular_expression_39-fs8.png
另一个例子:
-
/https?/g
regular_expression_40-fs8.png
我们还可以让捕获组和非捕获组编程可选的。
-
/url: (www\.)?example\.com/g
regular_expression_41-fs8.png
7.2 零次或者多次
如果我们希望匹配零个或多个标记,可以用 * 作为后缀。
-
/a*/g
regular_expression_42-fs8.png
我们的正则表达式甚至匹配一个空字符串。
7.3 一次或者多次
如果我们希望匹配 1 个或多个标记,可以用 + 作为后缀。
-
/a+/g
regular_expression_43-fs8.png
7.4 精确的 x 次
如果我们希望匹配特定的标记正好x次,我们可以添加{x}后缀。这在功能上等同于复制粘贴该标记 x 次。
-
/a{3}/g
regular_expression_44-fs8.png
下面是匹配大写的六个字符的十六进制颜色代码的例子。
-
/#[0-9A-F]{6}/g
regular_expression_45-fs8.png
这里,标记 {6} 应用于字符集 [0-9A-F]。
7.5 最小次和最大次之间
如果我们希望在最小次和最大次之间匹配一个特定标记,可以在这个标记后添加 {min,max}
。
-
/a{2,4}/g
regular_expression_46-fs8.png
警告
{min,max}
中逗号后面不要有空格。
7.6 最少 x 次
如果我们希望匹配一个特定的标记最少 x 次,可以在标记后添加 {x,}。 和 {min, max} 类似,只是没有上限了。
-
/a{2,}/g
regular_expression_47-fs8.png
7.7 贪婪模式的注意事项
正则表达式默认使用贪婪模式。在贪婪模式下,会尽可能多的匹配符合要求的字符。
-
/a*/g
regular_expression_48-fs8.png
-
/".*"/g
regular_expression_49-fs8.png
在**重复操作符(?,*,+,...)**后面添加 ?
,可以让匹配变“懒”。
-
/".*?"/g
regular_expression_50-fs8.png
在这里,这也可以通过使用 [^"]
代替。(这是最好的做法)。
-
/"[^"]*"/g
regular_expression_51-fs8.png
懒惰,意味着只要条件满足,就立即停止;但贪婪意味着只有条件不再满足才停止。
-Andrew S on StackOverflow
-
/<.+>/g
regular_expression_52-fs8.png
-
/<.+?>/g
regular_expression_53-fs8.png
7.8 例子
比特币地址
-
/([13][a-km-zA-HJ-NP-Z0-9]{26,33})/g
(思考: {26,33}?呢)
regular_expression_54-fs8.png
Youtube 视频
-
/(?:https?:\/\/)?(?:www\.)?youtube\.com\/watch\?.*?v=([^&\s]+).*/gm
regular_expression_55-fs8.png
我们可以使用锚点调整表达式不让它匹配最后一个不正确的链接,之后我们会接触到。
8 交替
交替允许匹配几个短语中的一个。这比仅限于单个字符的字符组更加强大。
使用管道符号 |
把多个短语之间分开
-
/foo|bar|baz/g
regular_expression_56-fs8.png
匹配 foo, bar, 和 baz 中的一个。
如果正则中只有一部分需要“交替”,可以使用组进行包裹,捕获组和非捕获组都可以。
-
/Try (foo|bar|baz)/g
regular_expression_57-fs8.png
Try 后面跟着 foo, bar, 和 baz 中的一个。
匹配 100-250 中间的数字:
-
/1\d\d|2[0-4]\d|250/g
regular_expression_58-fs8.png
这个可以使用 Regex Numeric Range Generator 工具生成。
例子
十六进制颜色
让我们改进一下之前十六进制颜色匹配的例子。
-
/#[0-9A-F]{6}|[0-9A-F]{3}
regular_expression_59-fs8.png
[0-9A-F]{6}
要放在 [0-9A-F]{3}
的前面,这一点非常重要。否则:
-
/#([0-9A-F]{3}|[0-9A-F]{6})/g
regular_expression_60-fs8.png
小提示
正则表达式引擎是从左边到右边的尝试交替的。
罗马数字
-
/^M{0,4}(CM|CD|D?C{0,3})(XC|XL|L?X{0,3})(IX|IV|V?I{0,3})$/g
regular_expression_61-fs8.png
9 修饰符
修饰符允许我们把正则表达式分成不同的 "模式"。
修饰符是 /pattern/
后面的部分。
不同引擎支持不同的修饰符。在这里我们只讨论最常见修饰符。
9.1 全局修饰符(g)
到现在为止,所有的例子都设置了全局修饰符。如果不启用全局修饰符,正则表达式匹配第一个以后将不再匹配其他任何字符。
-
/[aeiou]/g
regular_expression_62-fs8.png
-
/[aeiou]/
regular_expression_63-fs8.png
9.2 不区分大小写修饰符(i)
顾名思义,启用这个修饰符会使正则在匹配时不区分大小写。
-
/#[0-9A-F]{6}/i
regular_expression_64-fs8.png
-
/#[0-9A-F]{6}/
regular_expression_65-fs8.png
-
/#[0-9A-Fa-f]{6}/
regular_expression_66-fs8.png
9.3 多行模式修饰符(m)
有限支持
在 Ruby 中,m 修饰符是执行其他的函数。
多行修饰符与正在在处理包含换行符的“多行”字符串时对锚点的处理有关。默认情况下, /^foo$/
只匹配 “foo”。
我们可能希望它在多行字符串中的一行也能匹配 foo。
我们拿 "bar\nfoo\nbaz"
举例子:
bar foo baz
如果没有 m 修饰符,上面的字符串会被当做单行 bar\nfoo\nbaz
, 正则表达式 ^foo$
匹配不到任何字符。
如果有 m 修饰符,上面的字符串会被当做 3 行。 ^foo$
可以匹配到中间那一行。
9.4 Dot-all修饰符 (s)
有限支持
ES2018 之前的 JavaScript 不支持这个修饰符。 Ruby 也不支持这个修饰,而是用 m 表示。
.
通常匹配除换行符以外的任何字符。使用dot all修饰符后,它也可以匹配换行符。
10 锚点
锚点本身不匹配任何东西。但是,他们会限制匹配出现的位置。
你可以把锚点当做是 "不可见的字符"。
10.1 行首 ^
在正则开始时插入 ^
号,使正则其余部分必须从字符串开始的地方匹配。你可以把它当成始终要在字符串开头匹配一个不可见的字符。
-
/^p/g
regular_expression_67-fs8.png
10.2 行尾
在正则结尾时插入 $
号, 类似于行首符。你可以把它当成始终要在字符串结尾匹配一个不可见的字符。
-
/p$/g
regular_expression_68-fs8.png
^
和 $
锚点经常一起使用,以确保正则和字符串整个匹配,而不仅仅是部分匹配。
-
/^p$/g
regular_expression_69-fs8.png
让我们回顾一下重复中的一个例子,并在正则的末尾添加两个锚点。
-
/^https?$/g
regular_expression_70-fs8.png
如果没有这 2 个锚点, http/2
和 shttp
也会被匹配。
10.3 字边界 \b
字边界是一个字符和非词字符之间的位置。
字边界锚点 \b
,匹配字符和非词字符之间存在的假想不可见字符。
-
/\bp/g
regular_expression_71-fs8.png
提示
字符包括 a-z
, A-Z
, 0-9
, 和 _
.
-
/\bp\b/g
regular_expression_72-fs8.png
-
/\bcat\b/g
regular_expression_73-fs8.png
还有一个非字边界锚 \B
。
顾名思义,它匹配除字边界之外的所有内容。
-
/\Bp/g
regular_expression_74-fs8.png
-
/\Bp\B/g
regular_expression_75-fs8.png
小提示
^…$
和 \b…\b
是常见的模式,您几乎总是需要这 2 个防止意外匹配。
10.4 例子
尾部空格
-
/\s+$/gm
regular_expression_76-fs8.png
markdown 标题
-
/^## /gm
regular_expression_77-fs8.png
没有锚点:
-
/## /gm
regular_expression_78-fs8.png
11 零宽断言(lookaround)
零宽断言可用于验证条件,而不匹配任何文本。
你只能看,不能动。
- 先行断言(lookhead)
(?=…) (?!…)
- 先行断言(lookbehind)
(?<=…) (?<!…)
11.1 先行断言(lookhead)
正向(positive)
-
/_(?=[aeiou])/g
regular_expression_79-fs8.png
注意后面的字符是如何不匹配的。可以通过正面前看得到证实。
-
/(.+)_(?=[aeiou])(?=\1)/g
regular_expression_80-fs8.png
正则引擎在 _
使用了 (?=[aeiou])
和 (?=\1)
进行检查。
-
/(?=.*#).*/g
regular_expression_81-fs8.png
负向(Negative)
-
/_(?![aeiou])/g
regular_expression_82-fs8.png
-
/^(?!.*#).*$/g
regular_expression_83-fs8.png
如果没有锚点,将匹配每个示例中没有#的部分。
负向的先行断言常常用于防止匹配特定短语。
-
/foo(?!bar)/g
regular_expression_84-fs8.png
-
/---(?:(?!---).)*---/g
regular_expression_85-fs8.png
11.2 例子
密码验证
/^(?=.*\d)(?=.*[a-z])(?=.*[A-Z])(?=.*[a-zA-Z]).{8,}$/
regular_expression_86-fs8.png
零宽断言可用于验证多个条件。
带引号的字符串
-
/(['"])(?:(?!\1).)*\1/g
regular_expression_87-fs8.png
如果没有先行断言,我们最多只能做到这样:
-
/(['"])[^'"]*\1/g
regular_expression_88-fs8.png
12 进阶例子
JavaScript 注释
-
/\/\*[\s\S]*?\*\/|\/\/.*/g
regular_expression_89-fs8.png
[\s\S]
是一种匹配任何字符(包括换行符)的技巧。我们避免使用dot-all 修饰符,因为我们需要使用 .
表示单行注释。
24小时时间
-
/^([01]?[0-9]|2[0-3]):[0-5][0-9](:[0-5][0-9])?$/g
regular_expression_90-fs8.png
IP 地址
-
/\b(?:(?:2(?:[0-4][0-9]|5[0-5])|[0-1]?[0-9]?[0-9])\.){3}(?:(?:2([0-4][0-9]|5[0-5])|[0-1]?[0-9]?[0-9]))\b/g
regular_expression_91-fs8.png
元标签
-
/<Example source="(.*?)" flags="(.*?)">/gm
regular_expression_92-fs8.png
替换: <Example regex={/$1/$2}>
浮点数
-
可选符号
-
可选整数部分
-
可选小数部分
-
可选指数部分
-
/^([+-]?(?=\.\d|\d)(?:\d+)?(?:\.?\d*))(?:[eE]([+-]?\d+))?$/g
regular_expression_93-fs8.png
正向的先行断言 (?=\.\d|\d)
确保不会匹配 ..
HSL颜色
从0到360的整数
-
/^0*(?:360|3[0-5]\d|[12]?\d?\d)$/g
regular_expression_94-fs8.png
百分比
-
/^(?:100(?:\.0+)?|\d?\d(?:\.\d+)?)%$/g
regular_expression_95-fs8.png
HSL 和 百分比
-
/^hsl\(\s*0*(?:360|3[0-5]\d|[12]?\d?\d)\s*(?:,\s*0*(?:100(?:\.0+)?|\d?\d(?:\.\d+)?)%\s*){2}\)$/gi
regular_expression_96-fs8.png
13 下一步
如果你像进一步学习正则表达式及其工作原理:
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