实例详解C#正则表达式

有一段时间，正则表达式学习很火热很潮流，当时在脚本之间平台一天就能看到好几个正则表达式的帖子，那段时间借助论坛以及wrox press出版的《c#字符串和正则表达式参考手册》学习了一些基础的知识，同时也为我在csdn大概赚了1000分，今天想起来，去找《c#字符串和正则表达式参考手册》时，已经不知所踪了。现在用到正则的时候也比较少，把以前的笔记等整理一下，以志不忘。

（1）“@”符号

符下两ows表研究室的火热，当晨在“@”虽然并非c#正则表达式的“成员”，但是它经常与c#正则表达式出双入对。“@”表示，跟在它后面的字符串是个“逐字字符串”，不是很好理解，举个例子，以下两个声明是等效的：

string x="d://my huang//my doc";
string y = @"d:/my huang/my doc";

事实上，如果按如下声明，c#将会报错，因为“/”在c#中用于实现转义，如“/n”换行：
string x = "d:/my huang/my doc";

（2）基本的语法字符。

/d  0-9的数字
/d  /d的补集（以所以字符为全集，下同），即所有非数字的字符
/w  单词字符，指大小写字母、0-9的数字、下划线
/w  /w的补集
/s  空白字符，包括换行符/n、回车符/r、制表符/t、垂直制表符/v、换页符/f
/s  /s的补集
.  除换行符/n外的任意字符
[…]  匹配[]内所列出的所有字符
[^…]  匹配非[]内所列出的字符

下面提供一些简单的示例：

 string i = "/n";
 string m = "";
 regex r = new regex(@"/d");
 //同regex r = new regex("//d");
 //r.ismatch(i)结果：true
 //r.ismatch(m)结果：false
 string i = "%";
 string m = "";
 regex r = new regex("[a-z-]");
 //匹配小写字母或数字字符
 //r.ismatch(i)结果：false
 //r.ismatch(m)结果：true

（3）定位字符

“定位字符”所代表的是一个虚的字符，它代表一个位置，你也可以直观地认为“定位字符”所代表的是某个字符与字符间的那个微小间隙。

^  表示其后的字符必须位于字符串的开始处
$  表示其前面的字符必须位于字符串的结束处
/b  匹配一个单词的边界
/b  匹配一个非单词的边界

另外，还包括：/a  前面的字符必须位于字符处的开始处，/z  前面的字符必须位于字符串的结束处，/z  前面的字符必须位于字符串的结束处，或者位于换行符前

下面提供一些简单的示例：

string i = "live for nothing,die for something";
 regex r = new regex("^live for nothing,die for something$");
 //r.ismatch(i) true
 regex r = new regex("^live for nothing,die for some$");
 //r.ismatch(i) false
 regex r = new regex("^live for nothing,die for some");
 //r.ismatch(i) true
 string i = @"live for nothing,
 die for something";//多行
 regex r = new regex("^live for nothing,die for something$");
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^live for nothing,die for something$", regexoptions.multiline);
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^live for nothing,/r/ndie for something$");
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^live for nothing,$");
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^live for nothing,$", regexoptions.multiline);
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^live for nothing,/r/n$");
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^live for nothing,/r/n$", regexoptions.multiline);
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^live for nothing,/r$");
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^live for nothing,/r$", regexoptions.multiline);
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^die for something$");
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^die for something$", regexoptions.multiline);
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^");
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("$");
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^", regexoptions.multiline);
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("$", regexoptions.multiline);
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex("^live for nothing,/r$/n^die for something$", regexoptions.multiline);
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 //对于一个多行字符串，在设置了multiline选项之后，^和$将出现多次匹配。
 string i = "live for nothing,die for something";
 string m = "live for nothing,die for some thing";
 regex r = new regex(@"/bthing/b");
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex(@"thing/b");
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 regex r = new regex(@"/bthing/b");
 console.writeline("r match count:" + r.matches(m).count);//
 regex r = new regex(@"/bfor something/b");
 console.writeline("r match count:" + r.matches(i).count);//
 ///b通常用于约束一个完整的单词

（4）重复描述字符

“重复描述字符”是体现c#正则表达式“很好很强大”的地方之一：

{n}  匹配前面的字符n次
{n,}  匹配前面的字符n次或多于n次
{n,m}  匹配前面的字符n到m次
?  匹配前面的字符0或1次
+  匹配前面的字符1次或多于1次
*  匹配前面的字符0次或式于0次

以下提供一些简单的示例：

string x = "";
 string y = "+";
 string z = ",";
 string a = "";
 string b="-";
 string c = "";
 regex r = new regex(@"^/+?[-],?/d{}$");
 console.writeline("x match count:" + r.matches(x).count);//
 console.writeline("y match count:" + r.matches(y).count);//
 console.writeline("z match count:" + r.matches(z).count);//
 console.writeline("a match count:" + r.matches(a).count);//
 console.writeline("b match count:" + r.matches(b).count);//
 console.writeline("c match count:" + r.matches(c).count);//
 //匹配到的整数。
 //http://www.cnblogs.com/sosoft/

（5）择一匹配

c#正则表达式中的 (|) 符号似乎没有一个专门的称谓，姑且称之为“择一匹配”吧。事实上，像[a-z]也是一种择一匹配，只不过它只能匹配单个字符，而(|)则提供了更大的范围，(ab|xy)表示匹配ab或匹配xy。注意“|”与“()”在此是一个整体。下面提供一些简单的示例： 

 string x = "";
 string y = ".";
 string z = "";
 string a = ".";
 string b = ".";
 string c = ".";
 string d = ".";
 string e = ".";
 regex r = new regex(@"^/+?(((.+)*)|([-]?[-])(/./d+)*)$");
 console.writeline("x match count:" + r.matches(x).count);//
 console.writeline("y match count:" + r.matches(y).count);//
 console.writeline("z match count:" + r.matches(z).count);//
 console.writeline("a match count:" + r.matches(a).count);//
 console.writeline("b match count:" + r.matches(b).count);//
 console.writeline("c match count:" + r.matches(c).count);//
 console.writeline("d match count:" + r.matches(d).count);//
 console.writeline("e match count:" + r.matches(e).count);//
 //匹配到的数

最外层的括号内包含两部分“(100(.0+)*)”，“([1-9]?[0-9])(/./d+)*”，这两部分是“or”的关系，即正则表达式引擎会先尝试匹配100，如果失败，则尝试匹配后一个表达式（表示[0,100)范围中的数字）。

（6）特殊字符的匹配

下面提供一些简单的示例：

（7）组与非捕获组

以下提供一些简单的示例：

 string x = "live for nothing,die for something";
 string y = "live for nothing,die for somebody";
 regex r = new regex(@"^live ([a-z]{}) no([a-z]{}),die / some/$");
 console.writeline("x match count:" + r.matches(x).count);//
 console.writeline("y match count:" + r.matches(y).count);//
 //正则表达式引擎会记忆“()”中匹配到的内容，作为一个“组”，并且可以通过索引的方式进行引用

表达式中的“/”，用于反向引用表达式中出现的第一个组，即粗体标识的第一个括号内容，“/”则依此类推。

 string x = "live for nothing,die for something";
 regex r = new regex(@"^live for no([a-z]{}),die for some/$");
 if (r.ismatch(x))
 {
 console.writeline("group value:" + r.match(x).groups[].value);//输出：thing
 }
 //获取组中的内容。注意，此处是groups[]，因为groups[]是整个匹配的字符串，即整个变量x的内容。
 // http://www.cnblogs.com/sosoft/
 
 string x = "live for nothing,die for something";
 regex r = new regex(@"^live for no(?<g>[a-z]{}),die for some/$");
 if (r.ismatch(x))
 {
 console.writeline("group value:" + r.match(x).groups["g"].value);//输出：thing
 }
 //可根据组名进行索引。使用以下格式为标识一个组的名称(?<groupname>…)。
 string x = "live for nothing nothing";
 regex r = new regex(@"([a-z]+) /");
 if (r.ismatch(x))
 {
 x = r.replace(x, "$");
 console.writeline("var x:" + x);//输出：live for nothing
 }
 //删除原字符串中重复出现的“nothing”。在表达式之外，使用“$”来引用第一个组，下面则是通过组名来引用：
 string x = "live for nothing nothing";
 regex r = new regex(@"(?<g>[a-z]+) /");
 if (r.ismatch(x))
 {
 x = r.replace(x, "${g}");
 console.writeline("var x:" + x);//输出：live for nothing
 }
 string x = "live for nothing";
 regex r = new regex(@"^live for no(?:[a-z]{})$");
 if (r.ismatch(x))
 {
 console.writeline("group value:" + r.match(x).groups[].value);//输出：(空)
 }
//在组前加上“?:”表示这是个“非捕获组”，即引擎将不保存该组的内容

（8）贪婪与非贪婪

正则表达式的引擎是贪婪，只要模式允许，它将匹配尽可能多的字符。通过在“重复描述字符”（*,+）后面添加“?”，可以将匹配模式改成非贪婪。请看以下示例：

 string x = "live for nothing,die for something";
 regex r = new regex(@".*thing");
 if (r.ismatch(x))
 {
 console.writeline("match:" + r.match(x).value);//输出：live for nothing,die for something
 }
 regex r = new regex(@".*?thing");
 if (r.ismatch(x))
 {
 console.writeline("match:" + r.match(x).value);//输出：live for nothing
 }

（9）回溯与非回溯

使用“(?>…)”方式进行非回溯声明。由于正则表达式引擎的贪婪特性，导致它在某些情况下，将进行回溯以获得匹配，请看下面的示例：

string x = "live for nothing,die for something";
 regex r = new regex(@".*thing,");
 if (r.ismatch(x))
 {
 console.writeline("match:" + r.match(x).value);//输出：live for nothing,
 }
 regex r = new regex(@"(?>.*)thing,");
 if (r.ismatch(x))//不匹配
 {
 console.writeline("match:" + r.match(x).value);
 }
 //在r中，“.*”由于其贪婪特性，将一直匹配到字符串的最后，随后匹配“thing”，但在匹配“,”时失败，此时引擎将回溯，并在“thing,”处匹配成功

 //在r中，由于强制非回溯，所以整个表达式匹配失败。

（10）正向预搜索、反向预搜索

正向预搜索声明格式：正声明 “(?=…)”，负声明 “(?!...)” ，声明本身不作为最终匹配结果的一部分，请看下面的示例：

 string x = " used free";
 regex r = new regex(@"/d{}(?= used)");
 if (r.matches(x).count==)
 {
 console.writeline("r match:" + r.match(x).value);//输出：
 }
 regex r = new regex(@"/d{}(?! used)");
 if (r.matches(x).count==)
 {
 console.writeline("r match:" + r.match(x).value); //输出：
 }
 //r中的正声明表示必须保证在四位数字的后面必须紧跟着“ used”，r2中的负声明表示四位数字之后不能跟有“ used”

反向预搜索声明格式：正声明“(?<=)”，负声明“(?<!)”，声明本身不作为最终匹配结果的一部分，请看下面的示例：

string x = "used: free:";
 regex r = new regex(@"(?<=used:)/d{}");
 if (r.matches(x).count==)
 {
 console.writeline("r match:" + r.match(x).value);//输出：
 }
 regex r = new regex(@"(?<!used:)/d{}");
 if (r.matches(x).count==)
 {
 console.writeline("r match:" + r.match(x).value);//输出：
 }
 //r中的反向正声明表示在4位数字之前必须紧跟着“used:”，r2中的反向负声明表示在4位数字之前必须紧跟着除“used:”之外的字符串

（11）十六进制字符范围

正则表达式中，可以使用 "/xxx" 和 "/uxxxx" 表示一个字符（"x" 表示一个十六进制数）形式字符范围：
/xxx       编号在 0到255 范围的字符，比如：空格可以使用 "/x20" 表示。
/uxxxx   任何字符可以使用 "/u" 再加上其编号的4位十六进制数表示，比如：汉字可以使用“[/u4e00-/u9fa5]”表示。

（12）对[0,100]的比较完备的匹配

下面是一个比较综合的示例，对于匹配[0,100]，需要特殊考虑的地方包括
*00合法，00.合法，00.00合法，001.100合法
*空字符串不合法，仅小数点不合法，大于100不合法
*数值是可带后缀的，如“1.07f”表示该值为一个float类型（未考虑）

 regex r = new regex(@"^/+?*(?:(/.*)?|(/d{,}(?=/./d)|/d{,}(?=($|/.$)))(/./d*)?)$");
 string x = "";
 while (true)
 {
 x = console.readline();
 if (x != "exit")
 {
  if (r.ismatch(x))
  {
  console.writeline(x + " succeed!");
  }
  else
  {
  console.writeline(x + " failed!");
  }
 }
 else
 {
  break;
 }
 }

（13）精确匹配有时候是困难的

有些需求要做到精确匹配比较困难，例如：日期、url、email地址等，其中一些你甚至需要研究一些专门的文档写出精确完备的表达式，对于这种情况，只能退而求其次，保证比较精确的匹配。例如对于日期，可以基于应用系统的实际情况考虑一段较短的时间，或者对于像email的匹配，可以只考虑最常见的形式。

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