詳談關(guān)于VB.NET正則表達式引擎工作機制
我一直對正則表達式很感興趣,在網(wǎng)上查找過不少資料,看過不少的教程。覺得只有用“深入淺出”才能準確的表達正則表達式,所以也就不能免俗了,我們來看看吧。
1.什么是VB.NET正則表達式
基本說來,正則表達式是一種用來描述一定數(shù)量文本的模式。Regex代表RegularExpress。本文將用 <
2.不同的VB.NET正則表達式引擎
正則表達式引擎是一種可以處理正則表達式的軟件。通常,引擎是更大的應(yīng)用程序的一部分。在軟件世界,不同的正則表達式并不互相兼容。本教程會集中討論Perl5類型的引擎,因為這種引擎是應(yīng)用最廣泛的引擎。同時我們也會提到一些和其他引擎的區(qū)別。許多近代的引擎都很類似,但不完全一樣。例如.NET正則庫,JDK正則包。
3.文字符號
最基本的正則表達式由單個文字符號組成。如 < > ,它將匹配字符串中***次出現(xiàn)的字符“a”。如對字符串“Jackisaboy”?!癑”后的“a”將被匹配。而第二個“a”將不會被匹配。正則表達式也可以匹配第二個“a”,這必須是你告訴正則表達式引擎從***次匹配的地方開始搜索。在文本編輯器中,你可以使用“查找下一個”。在編程語言中,會有一個函數(shù)可以使你從前一次匹配的位置開始繼續(xù)向后搜索。類似的, <
特殊字符對于文字字符,有11個字符被保留作特殊用途。他們是:[]\^$. ¦?*+()這些特殊字符也被稱作元字符。如果你想在正則表達式中將這些字符用作文本字符,你需要用反斜杠“\”對其進行換碼(escape)。例如你想匹配“1+1=2”,正確的表達式為 < <1\+1=2> >
需要注意的是, < <1+1=2> > 也是有效的正則表達式。但它不會匹配“1+1=2”,而會匹配“123+111=234”中的“111=2”。因為“+”在這里表示特殊含義(重復(fù)1次到多次)。在編程語言中,要注意,一些特殊的字符會先被編譯器處理,然后再傳遞給正則引擎。因此正則表達式 < <1\+2=2> > 在C++中要寫成“1\\+1=2”。為了匹配“C:\temp”,你要用正則表達式 <
不可顯示字符可以使用特殊字符序列來代表某些不可顯示字符: < <\t> > 代表Tab(0x09) < <\r> > 代表回車符(0x0D) < <\n> > 代表換行符(0x0A)要注意的是Windows中文本文件使用“\r\n”來結(jié)束一行而Unix使用“\n”。
4.VB.NET正則表達式引擎的內(nèi)部工作機制
知道正則表達式引擎是如何工作的有助于你很快理解為何某個正則表達式不像你期望的那樣工作。有兩種類型的引擎:文本導(dǎo)向(text-directed)的引擎和正則導(dǎo)向(regex-directed)的引擎。JeffreyFriedl把他們稱作DFA和NFA引擎。本文談到的是正則導(dǎo)向的引擎。這是因為一些非常有用的特性,如“惰性”量詞(lazyquantifiers)和反向引用(backreferences),只能在正則導(dǎo)向的引擎中實現(xiàn)。所以毫不意外這種引擎是目前***的引擎。你可以輕易分辨出所使用的引擎是文本導(dǎo)向還是正則導(dǎo)向。如果反向引用或“惰性”量詞被實現(xiàn),則可以肯定你使用的引擎是正則導(dǎo)向的。你可以作如下測試:將正則表達式 <
正則導(dǎo)向的引擎總是返回最左邊的匹配這是需要你理解的很重要的一點:即使以后有可能發(fā)現(xiàn)一個“更好”的匹配,正則導(dǎo)向的引擎也總是返回最左邊的匹配。當把 <
5.字符集
字符集是由一對方括號“[]”括起來的字符集合。使用字符集,你可以告訴正則表達式引擎僅僅匹配多個字符中的一個。如果你想匹配一個“a”或一個“e”,使用 < <[ae]> > 。你可以使用 <
字符集的一些應(yīng)用查找一個可能有拼寫錯誤的單詞,比如 <
取反字符集在左方括號“[”后面緊跟一個尖括號“^”,將會對字符集取反。結(jié)果是字符集將匹配任何不在方括號中的字符。不像“.”,取反字符集是可以匹配回車換行符的。需要記住的很重要的一點是,取反字符集必須要匹配一個字符。 < > 并不意味著:匹配一個q,后面沒有u跟著。它意味著:匹配一個q,后面跟著一個不是u的字符。所以它不會匹配“Iraq”中的q,而會匹配“Iraqisacountry”中的q和一個空格符。事實上,空格符是匹配中的一部分,因為它是一個“不是u的字符”。如果你只想匹配一個q,條件是q后面有一個不是u的字符,我們可以用后面將講到的向前查看來解決。
字符集中的元字符需要注意的是,在字符集中只有4個字符具有特殊含義。它們是:“]\^-”?!癩”代表字符集定義的結(jié)束;“\”代表轉(zhuǎn)義;“^”代表取反;“-”代表范圍定義。其他常見的元字符在字符集定義內(nèi)部都是正常字符,不需要轉(zhuǎn)義。例如,要搜索星號*或加號+,你可以用 < <[+*]> > 。當然,如果你對那些通常的元字符進行轉(zhuǎn)義,你的正則表達式一樣會工作得很好,但是這會降低可讀性。在字符集定義中為了將反斜杠“\”作為一個文字字符而非特殊含義的字符,你需要用另一個反斜杠對它進行轉(zhuǎn)義。 < <[\\x]> > 將會匹配一個反斜杠和一個X?!癩^-”都可以用反斜杠進行轉(zhuǎn)義,或者將他們放在一個不可能使用到他們特殊含義的位置。我們推薦后者,因為這樣可以增加可讀性。比如對于字符“^”,將它放在除了左括號“[”后面的位置,使用的都是文字字符含義而非取反含義。如 < <[x^]> > 會匹配一個x或^。 < <[]x]> > 會匹配一個“]”或“x”。 < <[-x]> > 或 < <[x-]> > 都會匹配一個“-”或“x”。
字符集的簡寫因為一些字符集非常常用,所以有一些簡寫方式。 < <\d> > 代表 < <[0-9]> > ; < <\w> > 代表單詞字符。這個是隨正則表達式實現(xiàn)的不同而有些差異。絕大多數(shù)的正則表達式實現(xiàn)的單詞字符集都包含了 <
字符集的重復(fù)如果你用“?*+”操作符來重復(fù)一個字符集,你將會重復(fù)整個字符集。而不僅是它匹配的那個字符。正則表達式 < <[0-9]+> > 會匹配837以及222。如果你僅僅想重復(fù)被匹配的那個字符,可以用向后引用達到目的。我們以后將講到向后引用。
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