七、正则表达式

在进行程序设计的过程中,会不可避免地遇到处理某些文本的情况。有的时候,用户还需要查找符合某些比较复杂规则的字符串。对于这些情况,如果单纯依靠程序设计语言本身,则往往会使得用户通过复杂的代码来实现。但是,如果使用正则表达式,则会以非常简短的代码来完成。

正则表达式是通过一些特殊字符的排列匹配到符合需求的文本内容,可以用linux的文本处理工具命令查看、修改、删除符合正则匹配规则的文本。由于正则表达式语法简练,功能强大,得到了许多程序设计语言的支持,包括python、Java、C++、Perl以及Shell等。

7.1 基本正则表达式

基本正则表达式(Basic Regular Expression,BRE),又称为标准正则表达式,是最早制订的正则表达式规范,仅支持最基本的元字符集。基本正则表达式是POSIX规范制订的两种正则表达式语法标准之一,另外一种语法标准称为扩展正则表达式。

元字符说明示例
^以某个字符串开头^a
$以某个字符串结尾b$
.匹配任意单个字符.*
*对前一项进行0次或者多次重复匹配a*,.*,[0-9a-zA-Z]*
[]对方括号内的单字符进行匹配[a-zA-Z0-9],[[:space:]]
[^]不匹配方括号内的单字符[a-z],[^a-z]
\转义字符,让一些特殊符号失效\.,.*\..*
{m,n}将前一项重复匹配m-n次,基本正则匹配时此处需要使用反斜线转义{}符号,扩展正则不用转义{}符号{,n},{m,},{m}
()定义子表达式的开始和结束位置,基本正则匹配时此处需要使用反斜线转义()符号,扩展正则不用转义表达式“(love).*\1”表示匹配2个“love”中间包含任意个字符的文本行,其中“\1”表示引用前面的“love”
\<或\b:锚定词首;\>或者\b:锚定词尾其后面的任意字符必须作为单词首部出现;其前面的任意字符必须作为单词尾部出现如 \<love或\blove;如 love\>或love\b

POSIX字符类是一个形如[:...:]的特殊元序列(meta sequence),它可以用于匹配特定的字符范围。

描述示例
[:alnum:]匹配任意一个字母或数字字符[[:alnum:]]+
[:alpha:]匹配任意一个字母字符(包括大小写字母)[[:alpha:]]
[:blank:]空格与制表符(横向和纵向)[[:blank:]]*
[:digit:]匹配任意一个数字字符[[:digit:]]?
[:lower:]匹配小写字母[[:lower:]]
[:upper:]匹配大写字母([[:upper:]]+)?
[:punct:]匹配标点符号[[:punct:]]
[:space:]匹配一个包括换行符、回车等在内的所有空白符[[:space:]]+
[:graph:]匹配任何一个可以看得见的且可以打印的字符[[:graph:]]
[:xdigit:]任何一个十六进制数(即:0-9,a-f,A-F)[[:xdigit:]]+
[:cntrl:]任何一个控制字符(ASCII字符集中的前32个字符)[[:cntrl:]]
[:print:]任何一个可以打印的字符[[:print:]]

7.2 扩展正则表达式

扩展正则表达式(Extended Regular Expression,ERE)支持比基本正则表达式更多的元字符。前面介绍的基本正则表达式元字符在扩展正则表达式都得到了支持,并且其意义和用法都完全相同,不再重复介绍。接下来重点介绍一下在扩展正则表达式中新增加的一些元字符。

元字符说明示例
?将前一项进行0次或者1次的重复匹配a?,.?,[a-z]?
+将前一项进行1次或者多次的重复匹配[a-z]+,.+
(|)匹配|符号左边或者右边的字符“(root|student|centos)”

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