NETCore C# 中級篇2-4 一文帶你完全弄懂正則表達式

簡介

有的時候,你是否有過這種需求:判斷一個Ip地址、郵箱、密碼規則是否合法。如果讓你使用if一類的傳統方法進行處理,你肯定會被逼瘋的。而對於絕大多數的編程語言而言,都有一個字符串處理利器————正則表達式。它可以輕鬆的讓字符串和規則匹配上。有點這樣的意思,從前你是判斷字符串,去遍歷它,而有了正則表達式,你是在書寫一個通用性質的規則,讓字符串與規則進行匹配。正則表達式本質上就是一串蘊含了一些特殊字符規則的字符串,因此我們書寫正則表達式其實是在書寫一個字符串,只是它代表了一定的規則而已。

常見的幾種正則符號

事實上正則表達式沒有過多的知識點,只是一些技巧性的訓練,但請相信我,正則表達式是非常重要的。熟練的使用下列的正則符號會對你大有脾益。

元字符

元字符說明
.匹配除了換行符以外的任意字符
\w匹配字母、數字、下劃線以及漢字
\s匹配任意空白符
\d匹配數字
\b匹配單詞的開始或結束
^匹配字符串的開始
$匹配字符串的結束

1.例如匹配abc開頭的字符串

\babc 或者 ^abc

2.匹配5位數字的字符串

^\d\d\d\d\d$

重複限定符號

有了元字符就可以寫不少的正則表達式了,但細心的你們可能會發現:別人寫的正則簡潔明瞭,如果你只使用元字符進行正則表達式的書寫,既不美觀也不實用,因此我們使用重複限定符進行重複數據的處理,下面我們來看一些限定符:

字符說明
*重複0次或多次
+重複一次或一次以上
?重複0次或一次
{n}重複n次
{n,}重複n次或更多次
{n,m}重複n到m次

現在我們就能書寫相當美觀的正則表達式了,例如:
1.匹配7位數字的電話號碼

^\d{7}$

2.匹配138開頭的手機號

^138\d{8}

3.匹配a開頭,若干個b結尾的字符串

^ab*$

分組

現在我們已經學會以一點關於書寫正則表達式的方法,不過,我們現在無論是匹配還是重複都是針對單個字符進行操作,假如說我希望匹配一個以ab爲循環的重複字符串應該如何去處理呢?

答案很簡單,就是分組,分組我們通常使用()進行分組,例如匹配以ab爲循環的字符串爲:

^(ab)*

轉義字符

有的時候,我們需要匹配的字符串中本身就含有正則表達式中的關鍵字符,我們則需要轉義,例如我們需要匹配(ab)爲循環的字符串:

^(\(ab\))*

反斜槓\就是我們的轉義字符。不過對於C#中,字符串含有反斜槓會自動轉義,爲了避免這種情況,我們需要在字符串之前加上@或者將將轉義字符轉義,也就是\兩個斜槓

條件或

有的時候,我們需要匹配的字符串可能是ab開頭也有可能是cd開頭,這個時候我們就使用條件語句處理,例如:

^(ab|cd)*

用邏輯或“|”進行處理。

區間匹配

有的時候,我們有可能是需要匹配比如說138-150之間所有數字開頭的字符串,或者說A-F按字母表順序內的字母開頭,我們可以這樣

^[138-150]*
^[A-F]*

反義

之前我們談論的都是字符串中含有什麼什麼,現在我們可能需要匹配到字符串中不含有的字符,那麼我們就需要使用反義,如下表

元字符說明
\W匹配不是字母、數字、下劃線以及漢字
\S匹配不是空白符
\D匹配不是數字
\B匹配不是單詞的開始或結束
[^x]匹配出了x以外的任意字符

貪婪模式與懶惰模式

貪婪

貪婪是當正則表達式中包含能接受重複的限定符時,通常的行爲是(在使整個表達式能得到匹配的前提下)匹配儘可能多的字符,這匹配方式叫做貪婪匹配。特性:一次性讀入整個字符串進行匹配,每當不匹配就捨棄最右邊一個字符,繼續匹配,依次匹配和捨棄(這種匹配-捨棄的方式也叫做回溯),直到匹配成功或者把整個字符串捨棄完爲止,因此它是一種最大化的數據返回,能多不會少。

事實上我們之前所談論的重複限定符就是一種貪婪量詞
舉個例子例如我們需要匹配由2-5個數字組成的字符串,假設有這樣一串數字51354 8454 1 568,使用^\d{2,5}進行匹配的結果是51354 8454 568,事實上對於這些而言,匹配兩個就已經滿足了,例如51已經滿足該正則式,但是在貪婪匹配中,它會儘可能的多匹配,將整個字符串輸出。

如果多個貪婪量詞疊加在一起,如果字符串能滿足他們各自最大程度的匹配時,就互不干擾,但如果不能滿足時,會根據深度優先原則,也就是從左到右的每一個貪婪量詞,優先最大數量的滿足,剩餘再分配下一個量詞匹配。

懶惰

懶惰匹配:當正則表達式中包含能接受重複的限定符時,通常的行爲是(在使整個表達式能得到匹配的前提下)匹配儘可能少的字符,這匹配方式叫做懶惰匹配。特性:從左到右,從字符串的最左邊開始匹配,每次試圖不讀入字符匹配,匹配成功,則完成匹配,否則讀入一個字符再匹配,依此循環(讀入字符、匹配)直到匹配成功或者把字符串的字符匹配完爲止。

使用懶惰量詞就是在貪婪量詞後面中加?,對於之前的例子,他會匹配成51 35 84 54 56

拓展

零寬斷言

零寬斷言用於查找在某些內容(但並不包括這些內容)之前或之後的東西,也就是說它們像\b,^,$那樣用於指定一個位置,這個位置應該滿足一定的條件(即斷言),因此它們也被稱爲零寬斷言。最好還是拿例子來說明吧: 斷言用來聲明一個應該爲真的事實。正則表達式中只有當斷言爲真時纔會繼續進行匹配。

非常抽象而且籠統,對吧,事實上我也那麼覺得,以上內容來自百度百科,因爲我實在是很難解釋這個東西,你可以理解爲匹配不含正則結果的內容吧。

正向先行斷言(正前瞻)

正前瞻的語法爲:

//pattern爲正則式(?=pattern)

它用於匹配pattern表達式之前的內容,並不返回本身。感覺還是很奇怪對吧,舉一個例子:今年我市GDP爲5600億元。假設你要將這句話中的5600取出來,你使用正前瞻的方式應該怎麼做?

\d+(?=億元)

正向後行斷言(正後顧):

正後顧的語法爲:  鄭州不孕不育醫院:http://jbk.39.net/yiyuanzaixian/zztjyy/鄭州不孕不育醫院×××:http://jbk.39.net/yiyuanzaixian/zztjyy/鄭州不孕不育醫院排行:http://jbk.39.net/yiyuanzaixian/zztjyy/

//pattern爲正則式(?<=pattern)

與正前瞻相反,他是返回pattern之後的內容,如果繼續實現之前的內容,那麼表達式就會變成

(<=今年我市GDP爲)\d+

負向先行斷言(負前瞻)

負前瞻的語法爲:

//pattern爲正則式(?!pattern)

匹配非pattern表達式的前面內容,不返回本身。還是舉之前的例子,我要找到5600億元之前的字母,那麼可以是

[A-Z]+(?!5600億元)

負向後行斷言(負後顧)

這個想必我不需要進行講解各位也應當能思考出如何書寫及使用了,他的語法類似的是:

//pattern爲正則式(?<!pattern)

作用當然是匹配非pattern之後的內容。

我在這裏就舉這幾個例子,還有一些很好的使用手冊你可以參考Microsoft Documents

捕獲與非捕獲

捕獲你可以理解爲將表達式按組分配,例如你匹配一個電話010-8511561,010是區號,我們有可能利用正則式將它單獨取出來。

數字編號捕獲組

語法就是我們之前的分組,但是匹配這個電話號碼的時候,他的表達式如果是

((\d{3})-(\d{7}))

那麼他會分爲三組,第一組是完整的電話,第二組是我們的區號,第三組是我們的電話號碼。

命名編號捕獲組

語法:

(?<name>exp)

這個name就是你自己自定義的,例如之前的我們可以寫成

(?<quhao>\d{3})-(?<haoma>\d{7})

這樣我們可以通過名稱進行訪問組內數據,具體的使用我會在後面進行講解。

非捕獲組

同之前相反,它用於表示不需要分組的數據

(?:exp)

例如我們不需要區號,那麼正則式就變成了

(?:\d{3})-(\d{7})

反向引用

捕獲會返回一個捕獲組,這個分組是保存在內存中,不僅可以在正則表達式外部通過程序進行引用,也可以在正則表達式內部進行引用,這種引用方式就是反向引用。

同樣的,根據捕獲組命名規則,反向引用也有兩種
1- 數字反向引用:\k或\number
2- 命名反向引用:\k或'name'

反向引用通常和捕獲組是一同使用的,它的作用主要是用來查找一些重複的內容或者做替換指定字符。比如要查找一串字母"aabbbbgbddesddfiid"裏成對的字母。

我們捋捋思路:

  • 首先我們要有一個匹配字母的捕獲組:(\w)

  • 然後(\w)\1

這樣就可以了,\1代表的是1分組,這樣就是一個匹配成對字母的正則式了。

如何使用正則表達式

位於 System.Text.RegularExpressions 空間下的 Regex 可以對正則表達式進行處理。

Match

這是匹配結果的對象,內含這幾個常用的屬性及方法

  • Value:匹配值

  • Groups:分組

  • Index:匹配值的第一個字符的索引

  • Success:是否符合正則式

  • NextMatch:下一個符合的匹配值

    Regex.Matches

    匹配多個符合的結果,返回一個MatchCollection數組,使用foreach並轉換成Match對象進行訪問.

  • IsMatch:是否符合正則式

  • Replace:替換匹配上正則式的字符串

  • Split:按匹配上的字符串進行分割

  • Match:返回第一個符合正則式的字符串

  • Matches:返回所有符合的字符串

Reference


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