基础知识
对于字符串的操作在任何一门编程语言中都很重要,而python经常运用于数据处理,合理运用正则,可以帮助我们更好地处理数据
在正则表达式中,如果直接给出字符,就是精确匹配。用\d
可以匹配一个数字,\w
可以匹配一个字母或数字
例如:
'00\d'可以匹配'007',但无法匹配'00A'; '\d\d\d'可以匹配'010'; '\w\w\d'可以匹配'py3';.
可以匹配任意字符,所以:'py.'
可以匹配'pyc'
、'pyo'
、'py!'
等等。
要匹配变长的字符,在正则表达式中,用*
表示任意个字符(包括0个),用+
表示至少一个字符,用?
表示0个或1个字符,用{n}
表示n个字符,用{n,m}
表示n-m个字符:
来看一个复杂的例子:\d{3}\s+\d{3,8}
。
我们来从左到右解读一下:
-
\d{3}
表示匹配3个数字,例如'010'
; -
\s
可以匹配一个空格(也包括Tab等空白符),所以\s+
表示至少有一个空格,例如匹配' '
,' '
等; -
\d{3,8}
表示3-8个数字,例如'1234567'
。
综合起来,上面的正则表达式可以匹配以任意个空格隔开的带区号的电话号码。
如果要匹配'010-12345'
这样的号码呢?由于'-'
是特殊字符,在正则表达式中,要用'\'
转义,所以,上面的正则是\d{3}\-\d{3,8}
。
但是,仍然无法匹配'010 - 12345'
,因为带有空格。所以我们需要更复杂的匹配方式。
进阶操作
要做更精确地匹配,可以用[]
表示范围,比如:
[0-9a-zA-Z\_]可以匹配一个数字、字母或者下划线; [0-9a-zA-Z\_]+可以匹配至少由一个数字、字母或者下划线组成的字符串,比如'a100','0_Z','Py3000'等等; [a-zA-Z\_][0-9a-zA-Z\_]*可以匹配由字母或下划线开头,后接任意个由一个数字、字母或者下划线组成的字符串,也就是Python合法的变量; [a-zA-Z\_][0-9a-zA-Z\_]{0, 19}更精确地限制了变量的长度是1-20个字符(前面1个字符+后面最多19个字符)。
A|B
可以匹配A或B,所以(P|p)ython
可以匹配'Python'
或者'python'
。
^
表示行的开头,^\d
表示必须以数字开头。
$
表示行的结束,\d$
表示必须以数字结束。
你可能注意到了,py
也可以匹配'python'
,但是加上^py$
就变成了整行匹配,就只能匹配'py'
了。
re模块
有了准备知识,我们就可以在Python中使用正则表达式了。Python提供re
模块,包含所有正则表达式的功能。由于Python的字符串本身也用\
转义,所以要特别注意:
s = 'ABC\\-001' # Python的字符串 # 对应的正则表达式字符串变成: # 'ABC\-001'
因此我们强烈建议使用Python的r
前缀,就不用考虑转义的问题了:
s = r'ABC\-001' # Python的字符串 # 对应的正则表达式字符串不变: # 'ABC\-001'
下面看看我们如何使用re模块来进行匹配:
>>> import re >>> re.match(r'^\d{3}\-\d{3,8}$', '010-12345') <_sre.SRE_Match object; span=(0, 9), match='010-12345'> #匹配成功 >>> re.match(r'^\d{3}\-\d{3,8}$', '010 12345') >>> #匹配失败
match()
方法判断是否匹配,如果匹配成功,返回一个Match
对象,否则返回None
。常见的判断方法就是:
test = '用户输入的字符串' if re.match(r'正则表达式', test): print('ok') else: print('failed')
re.findall()
re.findall()在字符串中找到正则表达式所匹配的所有子串,并返回一个列表;如果没有找到匹配的,则返回空列表。
返回结果是列表类型,需要遍历一下才能依次获取每组内容。
findall(patern, string, flags=0)
- pattern : 正则中的模式字符串。
- string : 要被查找替换的原始字符串。
- flags : 标志位,用于控制正则表达式的匹配方式,如:是否区分大小写,多行匹配等等。
import re content = 'Hello 123456789 Word_This is just a test 666 Test' results = re.findall('\d+', content) print(results) for result in results: print(result)
结果:
['123456789', '666'] 123456789 666
切分字符串
我们还可以使用正则表达式来切分字符串
用正则表达式切分字符串比用固定的字符更灵活,请看正常的切分代码:
>>> 'a b c'.split(' ') ['a', 'b', '', '', 'c']
发现这样写无法识别连续的空格,用正则表达式试试:
>>> re.split(r'\s+', 'a b c') ['a', 'b', 'c']
无论多少个空格都可以正常分割。我们可以加入,
试试:
>>> re.split(r'[\s\,]+', 'a,b, c d') ['a', 'b', 'c', 'd']
再加入;照样可以分割
>>> re.split(r'[\s\,\;]+', 'a,b;; c d') ['a', 'b', 'c', 'd']
分组
除了简单地判断是否匹配之外,正则表达式还有提取子串的强大功能。用()
表示的就是要提取的分组(Group)。比如:
^(\d{3})-(\d{3,8})$
分别定义了两个组,可以直接从匹配的字符串中提取出区号和本地号码:
>>> m = re.match(r'^(\d{3})-(\d{3,8})$', '010-12345') >>> m <_sre.SRE_Match object; span=(0, 9), match='010-12345'> >>> m.group(0) '010-12345' >>> m.group(1) '010' >>> m.group(2) '12345'
如果正则表达式中定义了组,就可以在Match
对象上用group()
方法提取出子串来。
注意到group(0)
永远是原始字符串,group(1)
、group(2)
……表示第1、2、……个子串。
例如我们可以使用分组来判别时间字符串是否合法:
>>> t = '19:05:30' >>> m = re.match(r'^(0[0-9]|1[0-9]|2[0-3]|[0-9])\:(0[0-9]|1[0-9]|2[0-9]|3[0-9]|4[0-9]|5[0-9]|[0-9])\:(0[0-9]|1[0-9]|2[0-9]|3[0-9]|4[0-9]|5[0-9]|[0-9])$', t) >>> m.groups() ('19', '05', '30')
(?P<name>group) 的使用
例如(?P<value>\d+)的意思就是命名一个名字为value的组,匹配规则符合后面的/d+
这个正则方法经常用于函数参数的传递,例如网页的http://127.0.0.1:8000/blog/article/1 的匹配传递页面编号到服务器后端,然后由后端根据传入数据返回响应网页界面
贪婪匹配
需要特别指出的是,正则匹配默认是贪婪匹配,也就是匹配尽可能多的字符。举例如下,匹配出数字后面的0
:
>>> re.match(r'^(\d+)(0*)$', '102300').groups() ('102300', '')
由于\d+
采用贪婪匹配,直接把后面的0
全部匹配了,结果0*
只能匹配空字符串了。
必须让\d+
采用非贪婪匹配(也就是尽可能少匹配),才能把后面的0
匹配出来,加个?
就可以让\d+
采用非贪婪匹配:
>>> re.match(r'^(\d+?)(0*)$', '102300').groups() ('1023', '00')
正则的编辑
当我们在Python中使用正则表达式时,re模块内部会干两件事情:
-
编译正则表达式,如果正则表达式的字符串本身不合法,会报错;
-
用编译后的正则表达式去匹配字符串。
如果一个正则表达式要重复使用几千次,出于效率的考虑,我们可以预编译该正则表达式,接下来重复使用时就不需要编译这个步骤了,直接匹配:
>>> import re # 编译: >>> re_telephone = re.compile(r'^(\d{3})-(\d{3,8})$') # 使用: >>> re_telephone.match('010-12345').groups() ('010', '12345') >>> re_telephone.match('010-8086').groups() ('010', '8086')
编译后生成Regular Expression对象,由于该对象自己包含了正则表达式,所以调用对应的方法时不用给出正则字符串。