2020.10.20 正则表达式

it2023-08-19  72

正则表达式

正则表达式是一个特殊的字符序列,利用事先定义好的一些特定字符以及它们的组合组成一个“规则”,检查一个字符串是否与这种规则匹配来实现对字符的过滤或匹配。正则表达式是字符串处理的有力工具,但是并不是Python独有的,其他语言也有。

Python中,re模块提供了正则表达式操作所需要的功能。

大多数字母和字符一般都会和自身匹配。如果在字符串前面加了r,表示对字符串不进行转义。有些字符比较特殊,它们和自身并不匹配,而是表明应和一些特殊的东西匹配,或者会影响重复次数。这些特殊的字符我们称之为元字符。

正则表达式可以包含一些可选标志修饰符来控制匹配的模式。修饰符被指定为一个可选的标志。多个标志可以通过按位 OR(|) 它们来指定。如 re.I | re.M 被设置成 I 和 M 标志:

修饰符 描述 re.I 使匹配对大小写不敏感 re.L 做本地化识别(locale-aware)匹配 re.M 多行匹配,影响 ^ 和 $ re.S 使 . 匹配包括换行在内的所有字符 re.U 根据Unicode字符集解析字符。这个标志影响 \w, \W, \b, \B. re.X 该标志通过给予你更灵活的格式以便你将正则表达式写得更易于理解。

模式 字母和数字表示他们自身。一个正则表达式模式中的字母和数字匹配同样的字符串。

多数字母和数字前加一个反斜杠时会拥有不同的含义。

标点符号只有被转义时才匹配自身,否则它们表示特殊的含义。

反斜杠本身需要使用反斜杠转义。

由于正则表达式通常都包含反斜杠,所以你最好使用原始字符串来表示它们。模式元素(如 r’/t’,等价于’//t’)匹配相应的特殊字符。字母和数字表示他们自身。一个正则表达式模式中的字母和数字匹配同样的字符串。

多数字母和数字前加一个反斜杠时会拥有不同的含义。

标点符号只有被转义时才匹配自身,否则它们表示特殊的含义。

反斜杠本身需要使用反斜杠转义。

由于正则表达式通常都包含反斜杠,所以你最好使用原始字符串来表示它们。模式元素(如 r’/t’,等价于’//t’)匹配相应的特殊字符。

模式 描述 ^ 匹配字符串的开头 $ 匹配字符串的末尾。 . 匹配任意字符,除了换行符,当re.DOTALL标记被指定时,则可以匹配包括换行符的任意字符。 […] 用来表示一组字符,单独列出:[amk] 匹配 ‘a’,‘m’或’k’ [^…] 不在[]中的字符:[^abc] 匹配除了a,b,c之外的字符。 re* 匹配0个或多个的表达式。 re+ 匹配1个或多个的表达式。 re? 匹配0个或1个由前面的正则表达式定义的片段,非贪婪方式 re{ n}   re{ n,} 精确匹配n个前面表达式。 re{ n, m} 匹配 n 到 m 次由前面的正则表达式定义的片段,贪婪方式 a| b 匹配a或b (re) G匹配括号内的表达式,也表示一个组 (?imx) 正则表达式包含三种可选标志:i, m, 或 x 。只影响括号中的区域。 (?-imx) 正则表达式关闭 i, m, 或 x 可选标志。只影响括号中的区域。 (?: re) 类似 (…), 但是不表示一个组 (?imx: re) 在括号中使用i, m, 或 x 可选标志 (?-imx: re) 在括号中不使用i, m, 或 x 可选标志 (?#…) 注释. (?= re) 前向肯定界定符。如果所含正则表达式,以 … 表示,在当前位置成功匹配时成功,否则失败。但一旦所含表达式已经尝试,匹配引擎根本没有提高;模式的剩余部分还要尝试界定符的右边。 (?! re) 前向否定界定符。与肯定界定符相反;当所含表达式不能在字符串当前位置匹配时成功 (?> re) 匹配的独立模式,省去回溯。 \w 匹配字母数字 \W 匹配非字母数字 \s 匹配任意空白字符,等价于 [\t\n\r\f]. \S 匹配任意非空字符 \d 匹配任意数字,等价于 [0-9]. \D 匹配任意非数字 \A 匹配字符串开始 \Z 匹配字符串结束,如果是存在换行,只匹配到换行前的结束字符串。c \z 匹配字符串结束 \G 匹配最后匹配完成的位置。 \b 匹配一个单词边界,也就是指单词和空格间的位置。例如, ‘er\b’ 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。‘er\B’ 能匹配 “verb” 中的 ‘er’,但不能匹配 “never” 中的 ‘er’。 \n, \t, 等. 匹配一个换行符。匹配一个制表符。等 \1…\9 匹配第n个分组的子表达式。 \10 匹配第n个分组的子表达式,如果它经匹配。否则指的是八进制字符码的表达式。模式 描述 ^ 匹配字符串的开头 $ 匹配字符串的末尾。 . 匹配任意字符,除了换行符,当re.DOTALL标记被指定时,则可以匹配包括换行符的任意字符。 […] 用来表示一组字符,单独列出:[amk] 匹配 ‘a’,‘m’或’k’ [^…] 不在[]中的字符:[^abc] 匹配除了a,b,c之外的字符。 re* 匹配0个或多个的表达式。 re+ 匹配1个或多个的表达式。 re? 匹配0个或1个由前面的正则表达式定义的片段,非贪婪方式 re{ n}   re{ n,} 精确匹配n个前面表达式。 re{ n, m} 匹配 n 到 m 次由前面的正则表达式定义的片段,贪婪方式 a| b 匹配a或b (re) G匹配括号内的表达式,也表示一个组 (?imx) 正则表达式包含三种可选标志:i, m, 或 x 。只影响括号中的区域。 (?-imx) 正则表达式关闭 i, m, 或 x 可选标志。只影响括号中的区域。 (?: re) 类似 (…), 但是不表示一个组 (?imx: re) 在括号中使用i, m, 或 x 可选标志 (?-imx: re) 在括号中不使用i, m, 或 x 可选标志 (?#…) 注释. (?= re) 前向肯定界定符。如果所含正则表达式,以 … 表示,在当前位置成功匹配时成功,否则失败。但一旦所含表达式已经尝试,匹配引擎根本没有提高;模式的剩余部分还要尝试界定符的右边。 (?! re) 前向否定界定符。与肯定界定符相反;当所含表达式不能在字符串当前位置匹配时成功 (?> re) 匹配的独立模式,省去回溯。 \w 匹配字母数字 \W 匹配非字母数字 \s 匹配任意空白字符,等价于 [\t\n\r\f]. \S 匹配任意非空字符 \d 匹配任意数字,等价于 [0-9]. \D 匹配任意非数字 \A 匹配字符串开始 \Z 匹配字符串结束,如果是存在换行,只匹配到换行前的结束字符串。c \z 匹配字符串结束 \G 匹配最后匹配完成的位置。 \b 匹配一个单词边界,也就是指单词和空格间的位置。例如, ‘er\b’ 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。‘er\B’ 能匹配 “verb” 中的 ‘er’,但不能匹配 “never” 中的 ‘er’。 \n, \t, 等. 匹配一个换行符。匹配一个制表符。等 \1…\9 匹配第n个分组的子表达式。 \10 匹配第n个分组的子表达式,如果它经匹配。否则指的是八进制字符码的表达式。

处理重复 正则表达式的首要功能是匹配字符集,而正则表达式的另一个能力则是指定RE中特定部分必须被重复多少次。 处理重复的第一个元字符是’’,’‘不会匹配字符’’,它表示先前的字符能被匹配0次或者多次。 例如:cat将匹配ct(0个a)、cat(1个a)、caaat(3个a)、等等。RE引擎内部会限制a的匹配的数量,但通常足够了。 重复(例如*)算法是贪婪的,对于重复的RE,匹配引擎将尝试尽可能多的重复次数,如果模式的后面部分不匹配,则匹配引擎将回退并再次尝试更少的重复次数。 例如,考虑表达式a[bcd]b,这匹配单词’a’,0个或者多个来自类[bcd]的字母,最后以’b’结束。下面是RE匹配abcbd的过程: 1、匹配a:RE匹配a成功; 2、匹配abcbd:引擎匹配[bcd],由于尽可能的匹配更多,所以匹配了整个字符串; 3、匹配失败:引擎试着匹配b,但是已经到达字符串结尾,因此失败; 4、匹配abcb:回退,[bcd]匹配减少一个字符; 5、匹配失败:再次尝试b,但当前位置的字符为d; 6、匹配abc:继续回退,以至于[bcd]仅匹配bc; 7、匹配abcb:再次尝试b,这次当前位置的字符为b,匹配成功,结束。 RE最终匹配abcb,整个过程演示了匹配引擎的匹配过程,首先匹配尽可能多的字符,如果不匹配,则不断回退再次尝试。它将回退直到[bcd]匹配0个字符,如果任然失败,则引擎得出结论“字符串不匹配RE”。 另一个重复的元字符是+,匹配一次或者多次。小心和+之间的不同,匹配0次或者多次,即可以匹配空;+则需要至少出现一次。例如:ca+t将匹配cat(1个a),caaat(3个a),但不匹配ct。 另外还有两个重复限定符,其一是问号’?’,表示匹配一次或者0次,例如:home-?brew匹配homebrew或者home-brew。 最复杂的重复限定符是{m,n},其中m和n都是正整数,表示至少匹配m次,最多匹配n次。例如:a/{1,3}b将匹配a/b,a//b,和a///b,它将不匹配ab,或者ab。 你能忽略m或者n,忽略m表示最小值为0,而忽略n表示无限制。 你可能已经注意到,使用最后一个限定符可以取代前面3个限定符:{0,}等价于;{1,}等价于+;{0,1}等价于?。为什么使用、+或者?呢?主要在于,更简短的表达式更利于阅读和理解。处理重复 正则表达式的首要功能是匹配字符集,而正则表达式的另一个能力则是指定RE中特定部分必须被重复多少次。 处理重复的第一个元字符是’’,’‘不会匹配字符’’,它表示先前的字符能被匹配0次或者多次。 例如:cat将匹配ct(0个a)、cat(1个a)、caaat(3个a)、等等。RE引擎内部会限制a的匹配的数量,但通常足够了。 重复(例如)算法是贪婪的,对于重复的RE,匹配引擎将尝试尽可能多的重复次数,如果模式的后面部分不匹配,则匹配引擎将回退并再次尝试更少的重复次数。 例如,考虑表达式a[bcd]b,这匹配单词’a’,0个或者多个来自类[bcd]的字母,最后以’b’结束。下面是RE匹配abcbd的过程: 1、匹配a:RE匹配a成功; 2、匹配abcbd:引擎匹配[bcd],由于尽可能的匹配更多,所以匹配了整个字符串; 3、匹配失败:引擎试着匹配b,但是已经到达字符串结尾,因此失败; 4、匹配abcb:回退,[bcd]*匹配减少一个字符; 5、匹配失败:再次尝试b,但当前位置的字符为d; 6、匹配abc:继续回退,以至于[bcd]仅匹配bc; 7、匹配abcb:再次尝试b,这次当前位置的字符为b,匹配成功,结束。 RE最终匹配abcb,整个过程演示了匹配引擎的匹配过程,首先匹配尽可能多的字符,如果不匹配,则不断回退再次尝试。它将回退直到[bcd]匹配0个字符,如果任然失败,则引擎得出结论“字符串不匹配RE”。 另一个重复的元字符是+,匹配一次或者多次。小心和+之间的不同,匹配0次或者多次,即可以匹配空;+则需要至少出现一次。例如:ca+t将匹配cat(1个a),caaat(3个a),但不匹配ct。 另外还有两个重复限定符,其一是问号’?’,表示匹配一次或者0次,例如:home-?brew匹配homebrew或者home-brew。 最复杂的重复限定符是{m,n},其中m和n都是正整数,表示至少匹配m次,最多匹配n次。例如:a/{1,3}b将匹配a/b,a//b,和a///b,它将不匹配ab,或者ab。 你能忽略m或者n,忽略m表示最小值为0,而忽略n表示无限制。 你可能已经注意到,使用最后一个限定符可以取代前面3个限定符:{0,}等价于;{1,}等价于+;{0,1}等价于?。为什么使用、+或者?呢?主要在于,更简短的表达式更利于阅读和理解。

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