快速入门正则表达式

本文是一篇正则的快速入门教程，并未涉及分组、反义、后向引用、贪婪懒惰等进阶内容，旨在可以快速学会如何去理解那些常见的正则表达式

一 前言

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1.1 何为正则表达式

       正则表达式，又称规则表达式。（英语：Regular Expression，在代码中常简写为regex、regexp或RE），计算机科学的一个概念。正则表通常被用来检索、替换那些符合某个模式(规则)的文本。

1.2 起源

       正则表达式的“鼻祖”或许可一直追溯到科学家对人类神经系统工作原理的早期研究。美国新泽西州的Warren McCulloch和出生在美国底特律的Walter Pitts这两位神经生理方面的科学家，研究出了一种用数学方式来描述神经网络的新方法，他们创造性地将神经系统中的神经元描述成了小而简单的自动控制元，从而作出了一项伟大的工作革新。 

       在1956 年,一位名叫Stephen Kleene的数学科学家，他在Warren McCulloch和Walter Pitts早期工作的基础之上，发表了一篇题目是《神经网事件的表示法》的论文，利用称之为正则集合的数学符号来描述此模型，引入了正则表达式的概念。正则表达式被作为用来描述其称之为“正则集的代数”的一种表达式，因而采用了“正则表达式”这个术语。之后一段时间，人们发现可以将这一工作成果应用于其他方面。Ken Thompson就把这一成果应用于计算搜索算法的一些早期研究，Ken Thompson是 Unix的主要发明人，也就是大名鼎鼎的Unix之父。Unix之父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。Jeffrey Friedl 在其著作《Mastering Regular Expressions (2nd edition)》（中文版译作：精通正则表达式，已出到第三版）中对此作了进一步阐述讲解，如果你希望更多了解正则表达式理论和历史，推荐你看看这本书。 

       自此以后，正则表达式被广泛地应用到各种UNIX或类似于UNIX的工具中，如大家熟知的Perl。Perl的正则表达式源自于Henry Spencer编写的regex，之后已演化成了pcre（Perl兼容正则表达式Perl Compatible Regular Expressions），pcre是一个由Philip Hazel开发的、为很多现代工具所使用的库。正则表达式的第一个实用应用程序即为Unix中的 qed 编辑器。 

       然后，正则表达式在各种计算机语言或各种应用领域得到了广大的应用和发展，演变成为计算机技术森林中的一只形神美丽且声音动听的百灵鸟。 

       以上是关于正则表达式的起源和发展的历史描述，如今正则表达式在基于文本的编辑器和搜索工具中依然占据着一个非常重要的地位。 

1.3 概念

       正则表达式是对字符串操作的一种逻辑公式，就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合，组成一个“规则字符串”，这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。 

给定一个正则表达式和另一个字符串，我们可以达到如下的目的：

1. 给定的字符串是否符合正则表达式的过滤逻辑（称作“匹配”）；
2. 可以通过正则表达式，从字符串中获取我们想要的特定部分。

正则表达式的特点是：

1. 灵活性、逻辑性和功能性非常的强；
2. 可以迅速地用极简单的方式达到字符串的复杂控制。
3. 对于刚接触的人来说，比较晦涩难懂。

       由于正则表达式主要应用对象是文本，因此它在各种文本编辑器场合都有应用，小到著名编辑器EditPlus，大到Microsoft Word、Visual Studio等大型编辑器，都可以使用正则表达式来处理文本内容。

二 基础语法

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       正则表达式是一种文本模式，包括普通字符（例如，a 到 z 之间的字母）和特殊字符（称为“元字符”）。模式描述在搜索文本时要匹配的一个或多个字符串。 

2.1 元字符

非打印字符

\w匹配包括下划线的任何单词字符。等价于'[A-Za-z0-9_]'。\s匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等等。等价于 [ \f\n\r\t\v]。\d匹配一个数字字符。等价于 [0-9]。

限定符

       限定符用来指定正则表达式的一个给定组件必须要出现多少次才能满足匹配。

.匹配除换行符 \n 之外的任何单字符。*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 "does" 或 "doxy" 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，'o{2}' 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，'o{2,}' 不能匹配 "Bob" 中的 'o'，但能匹配 "foooood" 中的所有 o。'o{1,}' 等价于 'o+'。'o{0,}' 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，"o{1,3}" 将匹配 "fooooood" 中的前三个 o。'o{0,1}' 等价于 'o?'。请注意在逗号和两个数之间不能有空格。

定位符

       定位符使您能够将正则表达式固定到行首或行尾。它们还使您能够创建这样的正则表达式，这些正则表达式出现在一个单词内、在一个单词的开头或者一个单词的结尾。

注意：不能将限定符与定位符一起使用。由于在紧靠换行或者字边界的前面或后面不能有一个以上位置，因此不允许诸如 ^* 之类的表达式。

^匹配输入字符串开始的位置。$匹配输入字符串结尾的位置。\b匹配一个字边界，即字与空格间的位置。例如，“er\b”匹配“never”中的“er”，但不匹配“verb”中的“er”。\B非字边界匹配。“er\B”匹配“verb”中的“er”，但不匹配“never”中的“er”。

以上表格节选自 http://www.runoob.com/regexp/regexp-metachar.html 里面有更加全面的表格~

2.2 字符转义

       如果你想查找元字符本身，比如*、+，你没办法直接指定，因为它们被解析成别的意思了。因此，你应该使用\.和\*。

\将下一个字符标记为或特殊字符、或原义字符、或向后引用、或八进制转义符。例如， 'n' 匹配字符 'n'。'\n' 匹配换行符。序列 '\\' 匹配 "\"，而 '\(' 则匹配 "("。

       学会以上的内容之后，已经可以自己尝试着读那些常见正则表达式，试着去理解它们，感受自己的进步吧！come,on！

        

最后介绍一个可以检验正则的工具，灰常好用，在此做个分享~

MTracer