C++11正则表达式 ps：多线程
来源：互联网 发布：qq炫舞mac版 编辑：程序博客网 时间：2024/06/05 01:57
近期遇到许多C++11的新特性
转载：http://www.cnblogs.com/zhuyp1015/archive/2012/04/08/2438267.html
C++11从去年开始接触的，首先接触的是boost，在VS2010上玩了一下，但是没有看太多。后面接触到C++11，第一个下载的资料室Scott Myers 的overview of C++0x，之后九月份C++11出了新标准，我下载了ISOICE14882 C++11的pdf，感觉看不懂，也没有太多时间研究这个，于是也就是当资料查查了。从去年末很多网络上的朋友都有在发一些C++11的文章，我也开始学习他们发的博客，然后结合自己的理解和上面提到的资料还有几个网站来学习，我这些程序都是在VC11下编译通过的。总共有几个部分：tuple，正则表达式，lambda表达式，多线程。我都是先写在word里面然后集中来发的。正则表达式部分可以看一下“ 30分钟正则表达式入门”这篇文章。
基础知识：http://www.cnblogs.com/zhuyp1015/archive/2012/04/08/2438191.html
C++11开始支持正则表达式，使得处理文本更加简洁方便。C++11 支持六种正则表达式语法：ECMAScript, basic(POSIX Basic Regular Expressions), extended(POSIX Extended Regular Expressions ), awk(POSIX awk) , grep(POSIX grep ), egrep(POSIX grep –E)。其中ECMAScript最为强大。
闲话不多说，首先来看正则表达式有哪些基本类型。
- basic_regex: 这是一个包含一个正则表达式的模板类。通常有两种特化方式：
a) typedef basic_regex<char> regex;
b) typedef basic_regex<wchar_t> wregex;
2. match_results: 这个类包含了与给定正则表达式匹配的序列。当empty()成员返回true或者size()成员返回0，表明没有找到匹配项。否则，当empty()返回false，size()返回值>=1 表明发生了匹配。此外：match[0]: 代表整个匹配序列 ；match[1]:代表第一个匹配子序列 ；match[2]: 代表第二个匹配子序列，以此类推。match_results有如下特化方式：
a) typedef match_results<const char*> cmatch;
b) typedef match_results<const wchar_t*> wcmatch;
c) typedef match_results<string::const_iterator> smatch;
d) typedef match_results<wstring::const_iterator> wsmatch;
3. sub_match: 该模板类用来表示与一个已标记的子表达式匹配的序列。这个匹配是通过一个迭代器对来表示的，该迭代器对表明了已匹配的正则表达式的一个范围。可以特化为下面几种情况：
a) typedef sub_match<const char*> csub_match;
b) typedef sub_match<const wchar_t*> wcsub_match;
c) typedef sub_match<string::const_iterator> ssub_match;
d) typedef sub_match<wstring::const_iterator> wssub_match;
以上介绍了一种常用的类型，叙述可能比较抽象，后面会结合例子来介绍这些类型的用法，还是会比较好理解。
然后来认识一下操作正则表达式的一些常用算法。
template <class charT,class Allocator,class traits >
bool regex_match(
const charT* str,
match_results<const charT*,Allocator>& m,
const basic_regex<charT,traits >& e,
match_flag_type flags = match_default);
regex_match 判断一个正则表达式(参数 e)是否匹配整个字符序列 str. 它主要用于验证文本。注意，这个正则表达式必须匹配被分析串的全部，否则函数返回 false. 如果整个序列被成功匹配，regex_match 返回 True.
template <class traits,class charT>
basic_string<charT> regex_replace(
const basic_string<charT>& s,
const basic_regex<charT,traits >& e,
const basic_string<charT>& fmt,
match_flag_type flags = match_default);
regex_replace 在整个字符序列中查找正则表达式e的所有匹配。这个算法每次成功匹配后，就根据参数fmt对匹配字符串进行格式化。缺省情况下，不匹配的文本不会被修改，即文本会被输出但没有改变。
template <class charT,class Allocator, class traits>
bool regex_search(
const charT* str,
match_results<const charT*,Allocator>& m,
const basic_regex<charT,traits >& e,
match_flag_type flags = match_default);
regex_search 类似于 regex_match, 但它不要求整个字符序列完全匹配。你可以用 regex_search 来查找输入中的一个子序列，该子序列匹配正则表达式 e.
迭代器介绍：正则表达式迭代器用来遍历这个正则表达式序列，通过一个迭代器区间来表示匹配的区间。
- regex_iterator:
a) typedef regex_iterator<const char*> cregex_iterator;
b) typedef regex_iterator<const wchar_t*> wcregex_iterator;
c) typedef regex_iterator<string::const_iterator> sregex_iterator;
d) typedef regex_iterator<wstring::const_iterator> wsregex_iterator;
2. regex_token_iterator:
a) typedef regex_token_iterator<const char*> cregex_token_iterator;
b) typedef regex_token_iterator<const wchar_t*> wcregex_token_iterator;
c) typedef regex_token_iterator<string::const_iterator> sregex_token_iterator;
d) typedef regex_token_iterator<wstring::const_iterator> wsregex_token_iterator;
实例1：http://www.cnblogs.com/zhuyp1015/archive/2012/04/08/2438215.html
该实例通过一个函数is_email_valid 来检查一个email地址是否是一个正确的格式。如果格式正确则返回true。
#include <regex>
#include <iostream>
#include <string>
bool is_email_valid(const std::string& email)
{
const std::regex pattern("(\\w+)(\\.|_)?(\\w*)@(\\w+)(\\.(\\w+))+");
return std::regex_match(email, pattern);
}
int main()
{
std::string email1 = "marius.bancila@domain.com";
std::string email2 = "mariusbancila@domain.com";
std::string email3 = "marius_b@domain.co.uk";
std::string email4 = "marius@domain";
std::cout << email1 << " : " << (is_email_valid(email1) ?
"valid" : "invalid") << std::endl;
std::cout << email2 << " : " << (is_email_valid(email2) ?
"valid" : "invalid") << std::endl;
std::cout << email3 << " : " << (is_email_valid(email3) ?
"valid" : "invalid") << std::endl;
std::cout << email4 << " : " << (is_email_valid(email4) ?
"valid" : "invalid") << std::endl;
return 0;
}
运行结果
这里对is_email_valid()函数中的正则表达式做一个简短的说明，如果对于正则表示不是很清楚的同学就能很容易理解了。
const std::regex pattern("(\\w+)(\\.|_)?(\\w*)@(\\w+)(\\.(\\w+))+"); 首先注意‘()’表示将正则表达式分成子表达式，每个‘()’之间的内容表示一个子表达式；‘\’是一个转义字符，‘\\’表示扔掉第二个‘\’的转义特性，‘\w+’表示匹配一个或多个单词，‘+’表示重复一次或者多次，因此第一个子表达式的意思就是匹配一个或者多个单词；接着看第二个子表达式，‘|’表示选择，出现‘.’或者‘_’，后面的‘?’表示该子表示出现一次或者零次，因此第二个子表示表示‘.’或‘_’出现不出现都匹配。第三个子表达式表示出现一个单词，‘*’表示任意个字符。后面的子表示根据已经介绍的内容，已经可以容易理解，就不再赘述。通过对正则表达式匹配模式串的分析，可以容易理解运行结果。
下面一个例子通过正则表达式识别和打印IP地址的各个部分：
#include <regex>
#include <iostream>
#include <string>
void show_ip_parts(const std::string& ip)
{
// regular expression with 4 capture groups defined with
// parenthesis (...)
const std::regex pattern("(\\d{1,3}):(\\d{1,3}):(\\d{1,3}):(\\d{1,3})");
// object that will contain the sequence of sub-matches
std:: match_results<std::string::const_iterator> result;
// match the IP address with the regular expression
bool valid = std:: regex_match(ip, result, pattern);
std::cout << ip << " \t: " << (valid ? "valid" : "invalid")
<< std::endl;
// if the IP address matched the regex, then print the parts
if(valid)
{
std::cout << "b1: " << result[1] << std::endl;
std::cout << "b2: " << result[2] << std::endl;
std::cout << "b3: " << result[3] << std::endl;
std::cout << "b4: " << result[4] << std::endl;
}
}
int main()
{
show_ip_parts("1:22:33:444");
show_ip_parts("1:22:33:4444");
show_ip_parts("100:200");
return 0;
}
运行结果：
是对正则表达式的模式串做一个说明：首先还是通过‘()’将这个串分成几个子表达式，其中\d表示匹配一个数字，{,}表示数字的个数，例如{1,3}可以理解为匹配一个小于1000的数字（1-3位数都符合匹配要求）。
程序中还使用了match_results类，用来保存匹配的每一个子序列。调用regex_match(ip,result,pattern)，表示将ip中与模式串pattern匹配的结果放在result中。
result最后可以通过下标来访问各个匹配的子表达式。
实例2：http://www.cnblogs.com/zhuyp1015/archive/2012/04/08/2438232.html
下面来介绍和regex_match()很像的regex_search()的使用实例，regex_match()要求正则表达式必须与模式串完全匹配，regex_search()只要求存在匹配项就可以。
#include <regex>
#include <iostream>
#include <string>
int main()
{
const std::tr1::regex pattern("(\\w+day)");
// the source text
std::string weekend = "Saturday and Sunday";
std::smatch result;
bool match = std::regex_search(weekend, result, pattern);
if(match)
{
for(size_t i = 1; i < result.size(); ++i)
{
std::cout << result[i] << std::endl;
}
}
std::cout<<std::endl;
return 0;
}
运行结果：
上面这个例子只能返回第一个匹配的项，如果要返回所有匹配的子序列，可以使用下面的方式：
#include <regex>
#include <iostream>
#include <string>
int main()
{
// regular expression
const std::regex pattern("\\w+day");
// the source text
std::string weekend = "Saturday and Sunday, but some Fridays also.";
const std::sregex_token_iterator end; //需要注意一下这里
for (std::sregex_token_iterator i(weekend.begin(),weekend.end(), pattern); i != end ; ++i)
{
std::cout << *i << std::endl;
}
std::cout<<std::endl;
return 0;
}
运行结果：
下面的例子将元音字母打头的单词前面的a替换为an：
#include <regex>
#include <iostream>
#include <string>
int main()
{
// text to transform
std::string text = "This is a element and this a unique ID.";
// regular expression with two capture groups
const std::regex pattern("(\\ba (a|e|i|u|o))+");
// the pattern for the transformation, using the second
// capture group
std::string replace = "an $2";
std::string newtext = std::regex_replace(text, pattern, replace);
std::cout << newtext << std::endl;
std::cout << std::endl;
return 0;
}
运行结果：
还是来说明一下，这里主要使用了regex_replace(text, pattern, replace)，意思是将text的内容按照pattern进行匹配，匹配成功的使用replace串进行替换，并将替换后的结果作为函数值返回。需要注意的是std::string replace = "an $2"; 这里‘$2’表示模式串的第二个子表达式，
也就是以a,e,i,o,u开头的单词。
实例3：http://www.cnblogs.com/zhuyp1015/archive/2012/04/08/2438252.html
下面一个例子将进行年月日格式的转换，将DD-MM-YYYY –> YYYY-MM-DD，其中‘.’或者‘/’都能正确识别。
#include <regex>
#include <iostream>
#include <string>
std::string format_date(const std::string& date)
{
// regular expression
const std:: regex pattern("(\\d{1,2})(\\.|-|/)(\\d{1,2})(\\.|-|/)(\\d{4})");
// transformation pattern, reverses the position of all capture groups
std::string replacer = "$5$4$3$2$1";
// apply the tranformation
return std:: regex_replace(date, pattern, replacer);
}
int main()
{
std::string date1 = "1/2/2008";
std::string date2 = "12.08.2008";
std::cout << date1 << " -> " << format_date(date1) << std::endl;
std::cout << date2 << " -> " << format_date(date2) << std::endl;
std::cout << std::endl;
return 0;
}
运行结果：
说明，这个例子也很有实用价值，这里用到的正则表达式的匹配模式前面都已经进行过说明就不在分析。
相信通过以上例子，对正则表达式的运用已经有了一个不错的了解，下面再来添加一个实例，加深一下理解。
下面一个例子用来查找给定文本中new的个数和delete的个数是否相等：
#include <iostream>
#include <string>
#include <regex>
int main() {
// "new" and "delete" 出现的次数是否一样？
std::regex reg("(new)|(delete)");
std::smatch m;
std::string s=
"Calls to new must be followed by delete. \
Calling simply new results in a leak!";
int new_counter=0;
int delete_counter=0;
std::string::const_iterator it=s.begin();
std::string::const_iterator end=s.end();
while (std::regex_search(it,end,m,reg))
{
// 是 new 还是 delete?
m[1].matched ? ++new_counter : ++delete_counter;
it=m[0].second;
}
if (new_counter!=delete_counter)
std::cout << "Leak detected!\n";
else
std::cout << "Seems ok...\n";
std::cout << std::endl;
}
运行结果：
运行结果表明，new和delete的数量不相等，也就是发生了“内存泄露”。
为了帮助理解，上面对于match_results类型的下标操作的意义，请看ISOIEC14882 C++11的说明：
#include <iostream>
#include <string>
#include <regex>
using namespace std;
class regex_callback {
int sum_;
public:
regex_callback() : sum_(0) {}
template <typename T> void operator()(const T& what) {
sum_+=atoi(what[1].str().c_str());
}
int sum() const {
return sum_;
}
};
int main() {
regex reg("(\\d+),?");
string s="1,1,2,3,5,8,13,21";
sregex_iterator it(s.begin(),s.end(),reg);
sregex_iterator end;
regex_callback c;
int sum=for_each(it,end,c).sum();//for_each返回的是这个函数对象，因此可以调用sum
cout<<sum<<endl;
cout<<endl;
}
运行结果：
#include <iostream>
#include <string>
#include <regex>
using namespace std;
int main()
{
regex reg("/");
vector<std::string> vec;
string s="Split/Vulue/Teather/Neusoft/Write/By/Lanwei";
sregex_token_iterator it(s.begin(),s.end(),reg,-1);//// -1逆向匹配,就是匹配除了'/'之外的
sregex_token_iterator end ;
while(it!=end)
vec.push_back(*it++);
copy(vec.begin(),vec.end(),ostream_iterator<std::string>( cout,"\n"));
}
运行结果：
多线程：http://www.cnblogs.com/zhuyp1015/archive/2012/04/08/2438288.html
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