正则表达式元字符

发布时间：2020-12-13 19:33:08 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：要想真正的用好正则表达式，正确的理解元字符是最重要的事情。下表列出了所有的元字符和对它们的一个简短的描述。元字符描述将下一个字符标记为一个特殊字符、或一个原义字符、或一个向后引用、或一个八进制转义符。例如，“n”匹配字符“n”。“n

要想真正的用好正则表达式，正确的理解元字符是最重要的事情。下表列出了所有的元字符和对它们的一个简短的描述。

元字符	描述
	将下一个字符标记为一个特殊字符、或一个原义字符、或一个向后引用、或一个八进制转义符。例如，“n”匹配字符“n”。“n”匹配一个换行符。序列“”匹配“”而“(”则匹配“(”。
^	匹配输入字符串的开始位置。如果设置了RegExp对象的Multiline属性，^也匹配“n”或“r”之后的位置。
$	匹配输入字符串的结束位置。如果设置了RegExp对象的Multiline属性，$也匹配“n”或“r”之前的位置。
*	匹配前面的子表达式零次或多次。例如，zo能匹配“z”以及“zoo”。等价于{0,}。
+	匹配前面的子表达式一次或多次。例如，“zo+”能匹配“zo”以及“zoo”，但不能匹配“z”。+等价于{1,224);"> ?	匹配前面的子表达式零次或一次。例如，“do(es)?”可以匹配“does”或“does”中的“do”。?等价于{0,1}。
{n}	n是一个非负整数。匹配确定的n次。例如，“o{2}”不能匹配“Bob”中的“o”，但是能匹配“food”中的两个o。
{n,}	n是一个非负整数。至少匹配n次。例如，“o{2,}”不能匹配“Bob”中的“o”，但能匹配“foooood”中的所有o。“o{1,}”等价于“o+”。“o{0,}”则等价于“o*”。
m和n均为非负整数，其中n<=m。最少匹配n次且最多匹配m次。例如，“o{1,3}”将匹配“fooooood”中的前三个o。“o{0,1}”等价于“o?”。请注意在逗号和两个数之间不能有空格。
当该字符紧跟在任何一个其他限制符（*,+,?，{n}，{n,}，{n,m}）后面时，匹配模式是非贪婪的。非贪婪模式尽可能少的匹配所搜索的字符串，而默认的贪婪模式则尽可能多的匹配所搜索的字符串。例如，对于字符串“oooo”，“o?”将匹配单个“o”，而“o+”将匹配所有“o”。
.点	匹配除“n”之外的任何单个字符。要匹配包括“n”在内的任何字符，请使用像“[sS]”的模式。
(pattern)	匹配pattern并获取这一匹配。所获取的匹配可以从产生的Matches集合得到，在VBScript中使用SubMatches集合，在JScript中则使用$0…$9属性。要匹配圆括号字符，请使用“(”或“)”。
(?:pattern)	匹配pattern但不获取匹配结果，也就是说这是一个非获取匹配，不进行存储供以后使用。这在使用或字符“(\|)”来组合一个模式的各个部分是很有用。例如“industr(?:y\|ies)”就是一个比“industry\|industries”更简略的表达式。
(?=pattern)	正向肯定预查，在任何匹配pattern的字符串开始处匹配查找字符串。这是一个非获取匹配，也就是说，该匹配不需要获取供以后使用。例如，“Windows(?=95\|98\|NT\|2000)”能匹配“Windows2000”中的“Windows”，但不能匹配“Windows3.1”中的“Windows”。预查不消耗字符，也就是说，在一个匹配发生后，在最后一次匹配之后立即开始下一次匹配的搜索，而不是从包含预查的字符之后开始。
(?!pattern)	正向否定预查，在任何不匹配pattern的字符串开始处匹配查找字符串。这是一个非获取匹配，也就是说，该匹配不需要获取供以后使用。例如“Windows(?!95\|98\|NT\|2000)”能匹配“Windows3.1”中的“Windows”，但不能匹配“Windows2000”中的“Windows”。
(?<=pattern)	反向肯定预查，与正向肯定预查类似，只是方向相反。例如，“(?<=95\|98\|NT\|2000)Windows”能匹配“2000Windows”中的“Windows”，但不能匹配“3.1Windows”中的“Windows”。
(?<!pattern)	反向否定预查，与正向否定预查类似，只是方向相反。例如“(?<!95\|98\|NT\|2000)Windows”能匹配“3.1Windows”中的“Windows”，但不能匹配“2000Windows”中的“Windows”。
x\|y	匹配x或y。例如，“z\|food”能匹配“z”或“food”。“(z\|f)ood”则匹配“zood”或“food”。
[xyz]	字符集合。匹配所包含的任意一个字符。例如，“[abc]”可以匹配“plain”中的“a”。
[^xyz]	负值字符集合。匹配未包含的任意字符。例如，“[^abc]”可以匹配“plain”中的“plin”。
[a-z]	字符范围。匹配指定范围内的任意字符。例如，“[a-z]”可以匹配“a”到“z”范围内的任意小写字母字符。注意:只有连字符在字符组内部时,并且出两个字符之间时,才能表示字符的范围; 如果出字符组的开头,则只能表示连字符本身.
[^a-z]	负值字符范围。匹配任何不在指定范围内的任意字符。例如，“[^a-z]”可以匹配任何不在“a”到“z”范围内的任意字符。
b	匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置。例如，“erb”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。“erB”能匹配“verb”中的“er”，但不能匹配“never”中的“er”。
cx	匹配由x指明的控制字符。例如，cM匹配一个Control-M或回车符。x的值必须为A-Z或a-z之一。否则，将c视为一个原义的“c”字符。
d	匹配一个数字字符。等价于[0-9]。
D	匹配一个非数字字符。等价于[^0-9]。
f	匹配一个换页符。等价于x0c和cL。
n	匹配一个换行符。等价于x0a和cJ。
r	匹配一个回车符。等价于x0d和cM。
s	匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等等。等价于[ fnrtv]。
S	匹配任何非空白字符。等价于[^ fnrtv]。
t	匹配一个制表符。等价于x09和cI。
v	匹配一个垂直制表符。等价于x0b和cK。
w	匹配包括下划线的任何单词字符。等价于“[A-Za-z0-9_]”。
W	匹配任何非单词字符。等价于“[^A-Za-z0-9_]”。
xn	匹配n，其中n为十六进制转义值。十六进制转义值必须为确定的两个数字长。例如，“x41”匹配“A”。“x041”则等价于“x04&1”。正则表达式中可以使用ASCII编码。
num	匹配num，其中num是一个正整数。对所获取的匹配的引用。例如，“(.)1”匹配两个连续的相同字符。
标识一个八进制转义值或一个向后引用。如果n之前至少n个获取的子表达式，则n为向后引用。否则，如果n为八进制数字（0-7），则n为一个八进制转义值。
nm	标识一个八进制转义值或一个向后引用。如果nm之前至少有nm个获得子表达式，则nm为向后引用。如果nm之前至少有n个获取，则n为一个后跟文字m的向后引用。如果前面的条件都不满足，若n和m均为八进制数字（0-7），则nm将匹配八进制转义值nm。
nml	如果n为八进制数字（0-7），且m和l均为八进制数字（0-7），则匹配八进制转义值nml。
un	匹配n，其中n是一个用四个十六进制数字表示的Unicode字符。例如，u00A9匹配版权符号（©）。

最简单的元字符是点，它能够匹配任何单个字符（注意不包括换行符）。假定有个文件test.txt包含以下几行内容：

he is arat

he is in a rut

the food is Rotten

I like root beer

我们可以使用grep命令来测试我们的正则表达式，grep命令使用正则表达式去尝试匹配指定文件的每一行，并将至少有一处匹配表达式的所有行显示出来。命令

grep r.t test.txt

在test.txt文件中的每一行中搜索正则表达式r.t，并打印输出匹配的行。正则表达式r.t匹配一个r接着任何一个字符再接着一个t。所以它将匹配文件中的rat和rut，而不能匹配Rotten中的Rot，因为正则表达式是大小写敏感的。要想同时匹配大写和小写字母，应该使用字符区间元字符（方括号）。正则表达式[Rr]能够同时匹配R和r。所以，要想匹配一个大写或者小写的r接着任何一个字符再接着一个t就要使用这个表达式：[Rr].t。

要想匹配行首的字符要使用抑扬字符（^）——有时也被叫做插入符。例如，想找到text.txt中行首"he"打头的行，你可能会先用简单表达式he，但是这会匹配第三行的the，所以要使用正则表达式^he，它只匹配在行首出现的h。

有时候指定“除了×××都匹配”会比较容易达到目的，当抑扬字符（^）出方括号中时，它表示“排除”，例如要匹配he ，但是排除前面是t or s的情形（也就是the和she），可以使用：[^st]he。

可以使用方括号来指定多个字符区间。例如正则表达式[A-Za-z]匹配任何字母，包括大写和小写的；正则表达式[A-Za-z][A-Za-z]* 匹配一个字母后面接着0或者多个字母（大写或者小写）。当然我们也可以用元字符+做到同样的事情，也就是：[A-Za-z]+ ，和[A-Za-z][A-Za-z]*完全等价。但是要注意元字符+ 并不是所有支持正则表达式的程序都支持的。关于这一点可以参考后面的正则表达式语法支持情况。

要指定特定数量的匹配，要使用大括号（注意必须使用反斜杠来转义）。想匹配所有10和100的实例而排除1和 1000，可以使用：10{1,2}，这个正则表达式匹配数字1后面跟着1或者2个0的模式。在这个元字符的使用中一个有用的变化是忽略第二个数字，例如正则表达式0{3,} 将匹配至少3个连续的0。

这里有一些有代表性的、比较简单的例子。

vi 命令	作用
:%s/ */ /g	把一个或者多个空格替换为一个空格
:%s/ *$//	去掉行尾的所有空格
:%s/^/ /	在每一行头上加入一个空格
:%s/^[0-9][0-9]* //	去掉行首的所有数字字符
:%s/b[aeio]g/bug/g	将所有的bag、beg、big和bog改为bug。
:%s/t([aou])g/h1t/g	将所有tag、tog和tug分别改为hat、hot和hut（注意用group的用法和使用1引用前面被匹配的字符）

例1

将所有方法foo(a,b,c)的实例改为foo(b,a,c)。这里a、b和c可以是任何提供给方法foo()的参数。也就是说我们要实现这样的转换：

之前之后

foo(10,7,2) foo(7,10,2)

foo(x+13,y-2,10) foo(y-2,x+13,10)

foo( bar(8),x+y+z,5) foo( x+y+z,bar(8),5)

下面这条替换命令能够实现这一魔法：

:%s/foo(([^,]*),([^,([^)]*))/foo(2,1,3)/g

让我们把它打散来加以分析。写出这个表达式的基本思路是找出foo()和它的括号中的三个参数的位置。第一个参数是用这个表达式来识别的：：([^,]*)，我们可以从里向外来分析它：

[^,] 除了逗号之外的任何字符

([^,]*) 将这些非逗号字符标记为1，这样可以在之后的替换模式表达式中引用它

正是指出一个使用正则表达式常见错误的最佳时机。为什么我们要使用[^,]*这样的一个表达式，而不是更加简单直接的写法，例如：.*，来匹配第一个参数呢？设想我们使用模式.*来匹配字符串"10,2"，它应该匹配"10,"还是"10,"？为了解决这个两义性（ambiguity），正则表达式规定一律按照最长的串来，在上面的例子中就是"10,"，显然这样就找出了两个参数而不是我们期望的一个。所以，我们要使用[^,]*来强制取出第一个逗号之前的部分。

这个表达式我们已经分析到了：foo(([^,]*)，这一段可以简单的翻译为“当你找到foo(就把其后直到第一个逗号之前的部分标记为1”。然后我们使用同样的办法标记第二个参数为2。对第三个参数的标记方法也是一样，只是我们要搜索所有的字符直到右括号。我们并没有必要去搜索第三个参数，因为我们不需要调整它的位置，但是这样的模式能够保证我们只去替换那些有三个参数的foo()方法调用，在foo()是一个重载（overloading）方法时这种明确的模式往往是比较保险的。然后，在替换部分，我们找到foo()的对应实例，然后利用标记好的部分进行替换，是把第一和第二个参数交换位置。

例2

假设有一个CSV（comma separated value）文件，里面有一些我们需要的信息，但是格式却有问题，数据的列顺序是：姓名，公司名，州名缩写，邮政编码，我们希望将这些数据重新组织，以便在我们的某个软件中使用，需要的格式为：姓名，州名缩写-邮政编码，公司名。也就是说，我们要调整列顺序，还要合并两个列来构成一个新列。另外，我们的软件不能接受逗号前后有任何空格（包括空格和制表符）所以我们还必须要去掉逗号前后的所有空格。

这里有几行我们的数据：

Bill Jones,HI-TEK Corporation,CA,95011

Sharon Lee Smith,Design Works Incorporated,95012

B. Amos,Hill Street Cafe,95013

Alexander Weatherworth,The Crafts Store,95014

...

我们希望把它变成这个样子：

我们将用两个正则表达式来解决这个问题。第一个移动列和合并列，第二个用来去掉空格。

下面就是第一个替换命令：

:%s/([^,(.*)/1,3 4,2/

这里的方法跟例1基本一样，第一个列（姓名）用这个表达式来匹配：([^,]*)，即第一个逗号之前的所有字符，而姓名内容被用1标记下来。公司名和州名缩写字段用同样的方法标记为2和3，而最后一个字段用(.*)来匹配（"匹配所有字符直到行末"）。替换部分则引用上面标记的那些内容来进行构造。

下面这个替换命令则用来去除空格：

:%s/[ t]*,[ t]*/,/g

我们还是分解来看：[ t]匹配空格/ 制表符，[ t]* 匹配0或多个空格/制表符，[ t]*,匹配0或多个空格/制表符后面再加一个逗号，最后，[ t]*,[ t]*匹配0或多个空格/制表符接着一个逗号再接着0或多个空格/制表符。在替换部分，我们简单的我们找到的所有东西替换成一个逗号。这里我们使用了结尾的可选的g参数，这表示在每行中对所有匹配的串执行替换（而不是缺省的只替换第一个匹配串）。

例3

假设有一个多字符的片断重复出现，例如：

Billy tried really hard

Sally tried really really hard

Timmy tried really really really hard

Johnny tried really really really really hard

而你想把"really"、"really really"，以及任意数量连续出现的"really"字符串换成一个简单的"very"（simple is good!），那么以下命令：

:%s/(really )(really )*/very /

就会把上述的文本变成：

Billy tried very hard

Sally tried very hard

Timmy tried very hard

Johnny tried very hard

表达式(really )*匹配0或多个连续的"really "（注意结尾有个空格），而(really )(really )* 匹配1个或多个连续的"really "实例。

（编辑：李大同）

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