詳談關(guān)于VB.NET正則表達(dá)式引擎工作機(jī)制
我一直對(duì)正則表達(dá)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(zhǔn)確的表達(dá)正則表達(dá)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(dá)式
基本說來,正則表達(dá)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(dá)式引擎
正則表達(dá)式引擎是一種可以處理正則表達(dá)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(dá)式并不互相兼容。本教程會(huì)集中討論P(yáng)erl5類型的引擎,因?yàn)檫@種引擎是應(yīng)用最廣泛的引擎。同時(shí)我們也會(huì)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(hào)
最基本的正則表達(dá)式由單個(gè)文字符號(hào)組成。如 < > ,它將匹配字符串中***次出現(xiàn)的字符“a”。如對(duì)字符串“Jackisaboy”?!癑”后的“a”將被匹配。而第二個(gè)“a”將不會(huì)被匹配。正則表達(dá)式也可以匹配第二個(gè)“a”,這必須是你告訴正則表達(dá)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(gè)”。在編程語言中,會(huì)有一個(gè)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(duì)于文字字符,有11個(gè)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(dá)式中將這些字符用作文本字符,你需要用反斜杠“\”對(duì)其進(jìn)行換碼(escape)。例如你想匹配“1+1=2”,正確的表達(dá)式為 < <1\+1=2> >
需要注意的是, < <1+1=2> > 也是有效的正則表達(dá)式。但它不會(huì)匹配“1+1=2”,而會(huì)匹配“123+111=234”中的“111=2”。因?yàn)椤?”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(huì)先被編譯器處理,然后再傳遞給正則引擎。因此正則表達(dá)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(dá)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(dá)式引擎的內(nèi)部工作機(jī)制
知道正則表達(dá)式引擎是如何工作的有助于你很快理解為何某個(gè)正則表達(dá)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?yàn)橐恍┓浅S杏玫奶匦?,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(shí)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(shí)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(dá)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(diǎn):即使以后有可能發(fā)現(xiàn)一個(gè)“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(dāng)把 <
5.字符集
字符集是由一對(duì)方括號(hào)“[]”括起來的字符集合。使用字符集,你可以告訴正則表達(dá)式引擎僅僅匹配多個(gè)字符中的一個(gè)。如果你想匹配一個(gè)“a”或一個(gè)“e”,使用 < <[ae]> > 。你可以使用 <
字符集的一些應(yīng)用查找一個(gè)可能有拼寫錯(cuò)誤的單詞,比如 <
取反字符集在左方括號(hào)“[”后面緊跟一個(gè)尖括號(hào)“^”,將會(huì)對(duì)字符集取反。結(jié)果是字符集將匹配任何不在方括號(hào)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(diǎn)是,取反字符集必須要匹配一個(gè)字符。 < > 并不意味著:匹配一個(gè)q,后面沒有u跟著。它意味著:匹配一個(gè)q,后面跟著一個(gè)不是u的字符。所以它不會(huì)匹配“Iraq”中的q,而會(huì)匹配“Iraqisacountry”中的q和一個(gè)空格符。事實(shí)上,空格符是匹配中的一部分,因?yàn)樗且粋€(gè)“不是u的字符”。如果你只想匹配一個(gè)q,條件是q后面有一個(gè)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(gè)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(hào)*或加號(hào)+,你可以用 < <[+*]> > 。當(dāng)然,如果你對(duì)那些通常的元字符進(jìn)行轉(zhuǎn)義,你的正則表達(dá)式一樣會(huì)工作得很好,但是這會(huì)降低可讀性。在字符集定義中為了將反斜杠“\”作為一個(gè)文字字符而非特殊含義的字符,你需要用另一個(gè)反斜杠對(duì)它進(jìn)行轉(zhuǎn)義。 < <[\\x]> > 將會(huì)匹配一個(gè)反斜杠和一個(gè)X?!癩^-”都可以用反斜杠進(jìn)行轉(zhuǎn)義,或者將他們放在一個(gè)不可能使用到他們特殊含義的位置。我們推薦后者,因?yàn)檫@樣可以增加可讀性。比如對(duì)于字符“^”,將它放在除了左括號(hào)“[”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(huì)匹配一個(gè)x或^。 < <[]x]> > 會(huì)匹配一個(gè)“]”或“x”。 < <[-x]> > 或 < <[x-]> > 都會(huì)匹配一個(gè)“-”或“x”。
字符集的簡寫因?yàn)橐恍┳址浅3S茫杂幸恍┖唽懛绞健?< <\d> > 代表 < <[0-9]> > ; < <\w> > 代表單詞字符。這個(gè)是隨正則表達(dá)式實(shí)現(xiàn)的不同而有些差異。絕大多數(shù)的正則表達(dá)式實(shí)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(gè)字符集,你將會(huì)重復(fù)整個(gè)字符集。而不僅是它匹配的那個(gè)字符。正則表達(dá)式 < <[0-9]+> > 會(huì)匹配837以及222。如果你僅僅想重復(fù)被匹配的那個(gè)字符,可以用向后引用達(dá)到目的。我們以后將講到向后引用。
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