揭开正则表达式语法的神秘面纱

正则表达式(REs)通常被错误地认为是只有少数人理解的一种神秘语言。在表面上它们确实
看起来杂乱无章，如果你不知道它的语法，那么它的代码在你眼里只是一堆文字垃圾而已。
实际上，正则表达式是非常简单并且可以被理解。读完这篇文章后，你将会通晓正则表达式
的通用语法。 

支持多种平台
正则表达式最早是由数学家Stephen Kleene于1956年提出，他是在对自然语言的递增研究成
果的基础上提出来的。具有完整语法的正则表达式使用在字符的格式匹配方面上，后来被应
用到熔融信息技术领域。自从那时起，正则表达式经过几个时期的发展，现在的标准已经被
ISO(国际标准组织)批准和被Open Group组织认定。

正则表达式并非一门专用语言，但它可用于在一个文件或字符里查找和替代文本的一种标准
。它具有两种标准：基本的正则表达式(BRE)，扩展的正则表达式(ERE)。ERE包括BRE功能和
另外其它的概念。

许多程序中都使用了正则表达式，包括xsh,egrep,sed,vi以及在UNIX平台下的程序。它们可
以被很多语言采纳，如HTML 和XML，这些采纳通常只是整个标准的一个子集。

比你想象的还要普通
随着正则表达式移植到交叉平台的程序语言的发展，这的功能也日益完整，使用也逐渐广泛
。网络上的搜索引擎使用它，e-mail程序也使用它，即使你不是一个UNIX程序员，你也可以
使用规则语言来简化你的程序而缩短你的开发时间。

正则表达式101
很多正则表达式的语法看起来很相似，这是因为你以前你没有研究过它们。通配符是RE的一
个结构类型，即重复操作。让我们先看一看ERE标准的最通用的基本语法类型。为了能够提
供具有特定用途的范例，我将使用几个不同的程序。

字符匹配
 

正则表达式的关键之处在于确定你要搜索匹配的东西，如果没有这一概念，Res将毫无用处
。

每一个表达式都包含需要查找的指令，如表A所示。

Table A: Character-matching regular expressions
 
操作
 解释
 例子
 结果
 
.
 Match any one character
 grep .ord sample.txt
 Will match “ford”, “lord”, “2ord”, etc. in the file sample.txt.
 
[ ]
 Match any one character listed between the brackets
 grep [cng]ord sample.txt
 Will match only “cord”, “nord”, and “gord”
 
[^ ]
 Match any one character not listed between the brackets
 grep [^cn]ord sample.txt
 Will match “lord”, “2ord”, etc. but not “cord” or “nord”
 
 
  
 grep [a-zA-Z]ord sample.txt
 Will match “aord”, “bord”, “Aord”, “Bord”, etc.
 
 
  
 grep [^0-9]ord sample.txt
 Will match “Aord”, “aord”, etc. but not “2ord”, etc.
 


重复操作符
重复操作符，或数量词，都描述了查找一个特定字符的次数。它们常被用于字符匹配语法以
查找多行的字符，可参见表B。

Table B: Regular expression repetition operators
 
操作
 解释
 例子
 结果
 
?
 Match any character one time, if it exists
 egrep “?erd” sample.txt
 Will match “berd”, “herd”, etc. and “erd”
 
*
 Match declared element multiple times, if it exists
 egrep “n.*rd” sample.txt
 Will match “nerd”, “nrd”, “neard”, etc.
 
+
 Match declared element one or more times
 egrep “[n]+erd” sample.txt
 Will match “nerd”, “nnerd”, etc., but not “erd”
 
{n}
 Match declared element exactly n times
 egrep “[a-z]{2}erd” sample.txt
 Will match “cherd”, “blerd”, etc. but not “nerd”, “erd”, “buzzerd”, e
tc.
 
{n,}
 Match declared element at least n times
 egrep “.{2,}erd” sample.txt
 Will match “cherd” and “buzzerd”, but not “nerd”
 
{n,N}
 Match declared element at least n times, but not more than N times
 egrep “n[e]{1,2}rd” sample.txt
 Will match “nerd” and “neerd”
 

锚
锚是指它所要匹配的格式，如图C所示。使用它能方便你查找通用字符的合并。例如，我用v
i行编辑器命令:s来代表substitute，这一命令的基本语法是：

s/pattern_to_match/pattern_to_substitute/
 

Table C: Regular expression anchors
 
操作
 解释
 例子
 结果
 
^
 Match at the beginning of a line
 s/^/blah /
 Inserts “blah “ at the beginning of the line
 
$
 Match at the end of a line
 s/$/ blah/
 Inserts “ blah” at the end of the line
 
\<
 Match at the beginning of a word
 s/\</blah/
 Inserts “blah” at the beginning of the word
 
 
  
 egrep “\<blah” sample.txt
 Matches “blahfield”, etc.
 
\>
 Match at the end of a word
 s/\>/blah/
 Inserts “blah” at the end of the word
 
 
  
 egrep “\>blah” sample.txt
 Matches “soupblah”, etc.
 
\b
 Match at the beginning or end of a word
 egrep “\bblah” sample.txt
 Matches “blahcake” and “countblah”
 
\B
 Match in the middle of a word
 egrep “\Bblah” sample.txt
 Matches “sublahper”, etc.
 

 

间隔
Res中的另一可便之处是间隔(或插入)符号。实际上，这一符号相当于一个OR语句并代表|符
号。下面的语句返回文件sample.txt中的“nerd” 和 “merd”的句柄：

egrep “(n|m)erd” sample.txt

间隔功能非常强大，特别是当你寻找文件不同拼写的时候，但你可以在下面的例子得到相同
的结果：

egrep “[nm]erd” sample.txt

当你使用间隔功能与Res的高级特性连接在一起时，它的真正用处更能体现出来。

一些保留字符
Res的最后一个最重要特性是保留字符(也称特定字符)。例如，如果你想要查找“ne*rd”和
“ni*rd”的字符，格式匹配语句“n[ei]*rd”与“neeeeerd” 和 “nieieierd”相符合，
但并不是你要查找的字符。因为‘*’(星号)是个保留字符，你必须用一个反斜线符号来替
代它，即：“n[ei]\*rd”。其它的保留字符包括：

^ (carat) 
. (period) 
[ (left bracket} 
$ (dollar sign) 
( (left parenthesis) 
) (right parenthesis) 
| (pipe) 
* (asterisk) 
+ (plus symbol) 
? (question mark) 
{ (left curly bracket, or left brace) 
\ backslash 
一旦你把以上这些字符包括在你的字符搜索中，毫无疑问Res变得非常的难读。比如说以下
的PHP中的eregi搜索引擎代码就很难读了。

eregi("^[_a-z0-9-]+(\.[_a-z0-9-]+)*@[a-z0-9-]+(\.[a-z0-9-]+)*$",$sendto)

你可以看到，程序的意图很难把握。但如果你抛开保留字符，你常常会错误地理解代码的意
思。

总结
在本文中，我们揭开了正则表达式的神秘面纱，并列出了ERE标准的通用语法。如果你想阅
览Open Group组织的规则的完整描述，你可以参见：Regular Expressions，欢迎你在其中
的讨论区发表你的问题或观点。