「C/C++」C/C++正则表达式

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术语介绍
匹配代码
- 常用标识
- 转义字符
- 贪婪与懒惰
常用匹配举例
- 1. 验证输入数据的格式：
- 2. 提取文本中的特定信息：
- 3. 替换文本中的特定模式：
- 4. 分割文本为不同的单词或句子：
C++标准库#include<regex\>
- 1. `std::regex`
- 2. `std::regex_match`
- 3. `std::regex_search`
- 4. `std::regex_replace`
- 5. `std::sregex_iterator`
参考文献

术语介绍

正则表达式说明：

正则表达式：是一种用于描述和匹配字符串模式的工具。

正则表达式功能：

模式匹配：检查一个字符串是否与指定模式匹配。
字符串搜索和替换：在一个文本中搜索并替换符合规则的字符序列。
字符串分割：根据模式将字符串切分成多个部分。
校验输入：对用户输入进行验证，以确保其符合特定格式要求。
数据提取：从字符串中抽取特定的信息、数据或属性。

在线正则表达式测试工具【英文】：https://regex101.com/
在线正则表达式测试工具【中文】：https://regexr-cn.com/
在线正则表达式练习工具：https://www.codejiaonang.com/#/courses
在线正则表达式说明工具：https://r2coding.com

匹配代码

常用标识

字符标识	含义
`.`	除换行符外的任意字符
`*`	前面的子表达式零次或多次
`+`	前面的子表达式一次或多次
`?`	前面的子表达式零次或一次
`\|`	或运算符。并集，可以匹配符号前后的表达式。
`[]`	匹配方括号中列举的任意一个字符
`[^]`	匹配除了方括号中列举的任意一个字符以外的任意字符
`()`	捕获组，用于分组和提取匹配结果
`{n}`	重复n次
`{n,}`	重复n次或更多次
`{n,m}`	重复n到m次
`\d`	任意一个数字字符（0-9）
`\D`	任意一个非数字字符
`\w`	任意一个单词字符（字母、数字、“_”）
`\W`	任意一个非单词字符
`\s`	任意一个空白字符（空格、制表符、换行符等）
`\S`	任意一个非空白字符
`\b`	单词边界
`\B`	非单词边界
`^`	行的开头（或在 `[]` 中表示取反）
`$`	行的结尾
`\`	转义字符，用于转义特殊字符

转义字符

转义字符	说明
`\n`	换行
`\t`	横向跳格（制表符）
`\v`	竖向跳格
`\b`	退格
`\r`	回车
`\f`	走纸换页
`\\`	反斜杠字符 `\`
`\'`	单引号字符 `’`
`\a`	鸣玲
`\ddd`	1到3位八进制数所代表的字符
`\xhh`	以十六进制表示的字符（例如，\x41 表示大写字母 ‘A’）
`\uhhhh`	以十六进制表示的 Unicode 字符（例如，\u0041 表示大写字母 ‘A’）
`\Uhhhhhhhh`	以十六进制表示的长形式 Unicode 字符

贪婪与懒惰

代码	说明
`*?`	重复任意次，但尽可能少重复
`+?`	重复1次或更多次，但尽可能少重复
`??`	重复0次或1次，但尽可能少重复
`{n,m}?`	重复n到m次，但尽可能少重复
`{n,}?`	重复n次以上，但尽可能少重复

常用匹配举例

1. 验证输入数据的格式：

邮箱地址：^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$
网络地址：^(?:https?:\/\/)?[a-zA-Z0-9][-a-zA-Z0-9]{0,62}(?:\.[a-zA-Z0-9][-a-zA-Z0-9]{0,62})+$
手机号码：/^(13[0-9]|14[5|7]|15[0|1|2|3|5|6|7|8|9]|18[0|1|2|3|5|6|7|8|9])\d{8}$/gm
身份证号码：^[1-9]\\d{5}(18|19|20)\\d{2}(0\\d|10|11|12)([0-2]\\d|30|31)\\d{3}[0-9Xx]$

2. 提取文本中的特定信息：

匹配HTML标签中的内容：<([a-zA-Z]+)(?:\\s+[a-zA-Z]+=\"[^\"]*\")*>\\s*([\\w\\W]*?)\\s*</\\1>
匹配URL中的域名：(https?|ftp)://([\\w_-]+(\\.[\\w_-]+)+)(:[0-9]+)?(/\\S*)?

3. 替换文本中的特定模式：

将日期格式从"YYYY/MM/DD"替换为"DD-MM-YYYY"：(\d{4})/(\d{2})/(\d{2}) 替换为 \3-\2-\1
删除多余的连续空白字符：\s+ 替换为空格

4. 分割文本为不同的单词或句子：

以逗号和空格分割句子：\\s*,\\s*

C++标准库#include<regex>

所属头文件：#include<regex>

组件名称	作用
`std::regex`	表示一个正则表达式的对象
`std::regex_match`	将一个字符序列与正则表达式进行完全匹配
`std::regex_search`	在字符序列中搜索满足正则表达式的第一个子序列
`std::regex_replace`	使用给定的格式替换字符串中满足正则表达式的部分
`std::sregex_iterator`	迭代器适配器，用于遍历字符串中所有与正则表达式匹配的子序列
`std::smatch`	存储与正则表达式匹配的结果的容器类
`std::ssub_match`	存储在字符串中与子表达式匹配的结果的容器类

1. `std::regex`

#include <iostream>
#include <regex>

int main() {
    std::string input = "Hello, World!";
    std::regex pattern("Hello");

    if (std::regex_match(input, pattern)) {
        std::cout << "Pattern matched." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Pattern not matched." << std::endl;
    }

    return 0;
}

2. `std::regex_match`

#include <iostream>
#include <regex>

int main() {
    std::string input = "1234";
    std::regex pattern("\\d+");

    if (std::regex_match(input, pattern)) {
        std::cout << "Input string matches the pattern." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Input string does not match the pattern." << std::endl;
    }

    return 0;
}

3. `std::regex_search`

#include <iostream>
#include <regex>

int main() {
    std::string input = "Hello, World!";
    std::regex pattern("World");

    std::smatch match;
    if (std::regex_search(input, match, pattern)) {
        std::cout << "Pattern found: " << match.str() << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Pattern not found." << std::endl;
    }

    return 0;
}

4. `std::regex_replace`

#include <iostream>
#include <regex>

int main() {
    std::string input = "Hello, World!";
    std::regex pattern("World");

    std::string replaced = std::regex_replace(input, pattern, "Universe");
    std::cout << "Replaced string: " << replaced << std::endl;

    return 0;
}

5. `std::sregex_iterator`

#include <iostream>
#include <regex>

int main() {
    std::string input = "Hello, 2021! This is a sample string with numbers 1234.";

    std::regex pattern("\\d+");
    std::sregex_iterator iter(input.begin(), input.end(), pattern);
    std::sregex_iterator end;

    std::cout << "Matches found: ";
    for (; iter != end; ++iter) {
        std::cout << iter->str() << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}