进阶正则表达式

2019年8月26日 232次阅读 来源: 小胡子哥

本文同步自我的博客园：http://www.cnblogs.com/hustskyking/

关于正则表达式，网上可以搜到一大片文章，我之前也搜集了一些材料，并做了排版整顿，可以看这篇文章http://www.cnblogs.com/hustskyking/archive/2013/06/04/RegExp.html，作为基础入门解说，这篇文章说的非常到位。

记得最最先进修正则，是应用 php 做一个爬虫递次。为了猎取指定的信息，必需用肯定的体式格局把有规律的数据婚配出来，而正则是首选。下面是当时写的爬虫递次的一个代码片断：

$regdata = "/<font size=\"3\">((?<bf>[^<]*)<br \/>){0,1}⊙(?<bs>.{12})\S*\s/";

//猎取页面
$html = file_get_contents('http://www.qnwz.cn/html/daodu/201107/282277.html');  
$html = iconv("GBK", "UTF-8", $html);
if ($html == '') { 
    die("<hr />失足：【错】没法翻开《青年文摘》页面<hr />");
}

//婚配页面信息
preg_match_all($regdata, $html, $mdata);

print_r($mdata);

当时写代码还真是欢欣多，什么都不懂，什么都是新学问，学起来津津乐道。我以为进修学问肯定要把握最基础的道理，先把一个学问的也许表面搞清晰，然后进修怎样去应用他，完了就是深切进修，相识底层基础完成。很多人处置惩罚题目都是靠履历，这个固然很重要，但假如我们弄懂了一项手艺最底层的完成，完全可以靠本身的揣摸剖析出题目标泉源。我对一些公司的雇用请求迥殊不满，说什么要三年五年Javascript编程履历云云，履历固然和时刻成正相关，然则关于那些没有三年五年事情履历却照样可以处置惩罚现实的人呢？算是小小的吐槽吧，下面进入正题。

一、正则表达式的事情机制

画了一个草图，简朴的说清晰明了下正则表达式的事情道理。

    +--------+
    |  编译  |
    +--------+
         |
         ↓
+----------------+
|  设置最先位置   |←---------+
+----------------+          ↑
         |                  |
         ↓               其 |
+----------------+       他 |
|  婚配 & 回溯   |        路 |
+----------------+       径 |
         |                  |
         ↓                  |
+----------------+          |
|  胜利 or 失利   |---------→+
+----------------+

你写的任何一个正则直接量或许 RegExp 都邑被浏览器编译为一个原生代码递次，第一次婚配是从新个字符最先，婚配胜利时，他会检察是不是另有其他的途径没有婚配到，假如有的话，回退到上一次胜利婚配的位置，然后反复第二步操纵，不过此时最先婚配的位置（lastIndex）是上次胜利位置加 1.如许说有点难以邃晓，下面写了一个 demo，这个 demo 就是完成一个正则表达式的剖析引擎，由于逻辑和效果的表现都太庞杂了，所以只做了一个简朴的演示：

http://qianduannotes.duapp.com/demo/regexp/index.html

假如要深切相识正则表达式的内部道理，必需先邃晓婚配历程的一个基础环节——回溯，他是驱动正则的一个基础动力，也是机能斲丧、盘算斲丧的泉源。

二、回溯

正则表达式中涌现最多的是分支和量词，上面的 demo 中可以很清晰的看到 hi 和 hello 这两个分支，当婚配到第一个字符 h 以后，进入 (i|ello) 的分支挑选，首先是进入 i 分支，当 i 分支婚配完了以后，再回到分支挑选的位置，从新挑选分支。简朴点说，分支就是 | 操纵符带来的多项挑选题目，而量词指的是诸如 *, +?, {m,n} 之类的标记，正则表达式必需决议什么时刻尝试婚配更多的字符。下面连系回溯细致说说分支和量词。

1. 分支

继承剖析上面谁人案例。"Lalala. Hi, barret. Hello, John".match(/H(i|ello), barret/g),首先会查找 H 字符，在第九位找到 H 以后，正则子表达式供应了两个挑选 (i|ello)，递次会先拿到最左边的谁人分支，进入分支后，在第十位婚配到了 i，接着婚配下一个字符，下一个字符是逗号，接着适才的位置又婚配到了这个逗号，然后再婚配下一个，顺次类推，直到完全婚配到悉数正则的内容，此时递次会在Hi, barret背面做一个标记，示意在这里进行了一次胜利的婚配。但递次到此并没有完毕，由于背面加了一个全局参数，依旧应用这个分支今后婚配，很显著，到了 Hello 的时刻，Hi 分支婚配不了了，因而递次会回溯到适才我们做标记的位置，并进入第二个分支，从做标记的位置从新最先婚配，顺次轮回。

只需正则表达式没有尝试完一切的可选项，他就会回溯到近来的决议计划点（也就是上次婚配胜利的位置）。

2. 量词

量词这个观点迥殊简朴，只是在婚配历程中有贪欲婚配和懒散婚配两种形式，连系回溯的观点邃晓轻微庞杂。照样用几个例子来申明。

1) 贪欲

str = "AB1111BA111BA";
reg = /AB[\s\S]+BA/;
console.log(str.match(reg));

首先是婚配AB，碰到了 [\s\S]+，这是贪欲形式的婚配，他会一口吞掉背面一切的字符，也就是假如 reg 的内容为 AB[\s\S]+，那背面的就不必看了，直接悉数婚配，而今后看，正则背面另有B字符，所以他会先回溯到倒数第一个字符，婚配看是不是为 B，显著倒数第一个字符不是B，因而他又接着回溯，找到了B字母，找到以后就不继承回溯了，而是今后继承婚配，现在婚配的是字符A，递次发明紧跟B后的字母确实是A，那此时婚配就完毕了。假如没有看邃晓，可以再读读下面这个图：

  REG: /AB[\s\S]+BA/
MATCH: A               婚配第一个字符
       AB              婚配第二个字符
       AB1111BA111BA   [\s\S]+ 贪欲兼并一切字符
       AB1111BA111BA   回溯，婚配字符B
       AB1111BA111B    找到字符B，继承婚配A
       AB1111BA111BA   找到字符A，婚配完成，住手婚配

2) 懒散（非贪欲）

str = "AB1111BA111BA";
reg = /AB[\s\S]+?BA/;
console.log(str.match(reg));

与上面差别的是，reg 中多了一个 ? 号，此时的婚配形式为懒散形式，也叫做非贪欲婚配。此时的婚配流程是，先婚配AB，碰到[\s\S]+?，递次尝试跳过并最先婚配背面的字符B，今后检察的时刻，发明是数字1，不是要婚配的内容，继承今后婚配，晓得碰到字符B，然后婚配A，发明紧接着B背面就有一个A，因而宣告婚配完成，住手递次。

  REG: /AB[\s\S]+BA/
MATCH: A               婚配第一个字符
       AB              婚配第二个字符
       AB              [\s\S]+? 非贪欲跳过并最先婚配B
       AB1             不是B，回溯，继承婚配
       AB11            不是B，回溯，继承婚配
       AB111           不是B，回溯，继承婚配
       AB1111          不是B，回溯，继承婚配
       AB1111B         找到字符B，继承婚配A
       AB1111BA        找到字符A，婚配完成，住手婚配

假如婚配的内容是 AB1111BA，那贪欲和非贪欲体式格局的正则是等价的，然则内部的婚配道理照样有区分的。为了高效应用正则，必需搞清晰应用正则时会碰到那些机能斲丧题目。

三、逗比的递次

//去测试下这句代码
"TTTTTTTT".match(/(T+T+)+K/);
//然后把前面的T反复次数改成30
//P.S:警惕电扇狂转，CPU狂涨

我们来剖析下上面这段代码，上面应用的都是贪欲形式，那末他会如许做：

  REG: (T+T+)+K
MATCH: ①第一个T+婚配前7个T，第二个T+婚配末了一个T，没找到K，宣告失利，回溯到最最先位置
       ②第一个T+婚配前6个T，第二个T+婚配末了两个T，没找到K，宣告失利，回溯到最最先位置
       ③...
       ... 接着还会斟酌(T+T+)+背面的 + 号，接着另一轮的尝试。
       ⑦...
       ...

这段递次并不会智能的去检测字符串中是不是存在 K，假如婚配失利，他会挑选其他的婚配体式格局（途径）去婚配，从而形成猖獗的回溯和从新婚配，效果可想而知。这是回溯失控的典范例子。

四、前瞻和反向援用

1. 前瞻和援用

前瞻有两种，一种是负向前瞻，JS中应用 (?!xxx) 来示意，他的作用是对背面要婚配的内容做一个预推断，假如背面的内容是xxx，则此段内容婚配失利，跳过去从新最先婚配。另一种是正向前瞻，(?=xxx)，婚配体式格局和上面相反，另有一个长的相似的是 (?:xxx),这个是婚配xxx，他黑白捕捉性分组婚配，即婚配的内容不会建立反向援用。具体内容可以去文章开首提到的文档中检察。

反向援用，这个在 replace 顶用的比较多，在 replace 中：

字符替代文本
$1、$2、…、$99与 regexp 中的第 1 到第 99 个子表达式相婚配的文本。
$&与 regexp 相婚配的子串。
$`位于婚配子串左边的文本。
$’位于婚配子串右边的文本。
$$直接量标记。

而在正则表达中，重要就是 \1, \2 之类的数字援用。前瞻和反向援用应用适当可以大大的削减正则对资本的斲丧。举个例子来简朴申明下这几个东西：

题目：应用正则婚配过滤后缀名为 .css 和 .js 的文件。
      如：test.wow.js test.wow.css test.js.js等等。

有人会立马想到应用负向前瞻，即：

//过滤js文件
/(?!.+\.js$).*/.exec("test.wow.js")

//过滤js和css文件
/(?!.+\.js$|.+\.css$).*/.exec("test.wow.js")
/(?!.+\.js$|.+\.css$).*/.exec("test.wow.html")

然则你本身去测试下，拿到的效果是什么。婚配非js和非css文件可以拿到准确的文件名，然则我们希冀这个表达式对js和css文件的婚配效果是null，上面的表达式却做不到。题目是什么，由于(?!xxx)和(?=xxx)都邑斲丧字符，在做预推断的时刻把 .js 和 .css 给斲丧了，所以这里我们必需应用非捕捉形式。

/(?:(?!.+\.js$|.+\.css$).)*/.exec("test.wow.html");
/(?:(?!.+\.js$|.+\.css$).)*/.exec("test.wow.js");

我们来剖析下这个正则：

(?:(?!.+\.js$|.+\.css$).)*
---   ----------------  -
 |                |     |   
 +----------------------+
             ↓    | 
非捕捉，内部只要一个占位字符
                  |
                  ↓
    负向前瞻以.js和.css末端的字符串

末了一个星号是贪欲婚配，直接吞掉悉数字符。

这里讲的算是有点庞杂了，不过在稍庞杂的正则中，这些都是很基础的东西了，想在这方面进步的童鞋可以多研讨下。

2. 原子组

JavaScript的正则算是比较弱的，他没有分组定名、递归、原子组等功用迥殊强的婚配形式，不过我们可以应用一些组合体式格局到达本身的目标。上面的例子中，我们现实上用正则完成了一个或和与的功用，上面的例子表现的还不是迥殊显著，再写个例子来展现下：

str1 = "我(wo)叫(jiao)李(li)靖(jing)";
str2 = "李(li)靖(jing)我(wo)叫(jiao)";
reg = /(?=.*?我)(?=.*?叫)(?=.*?李)(?=.*?靖)/;
console.log(reg.test(str1)); //true
console.log(reg.test(str2)); //true

不管怎样打乱递次，只需string中包括“我”，“是”，“李”，“靖”这四个字，效果都是true。

相似(?=xxx)\1，就相当于一个原子组，原子组的作用就是消弭回溯，只需是这类形式婚配过的处所，回溯时都不会到这里和他之前的处所。上面的递次"TTTTTTTT".match(/(T+T+)+K/);可以经由过程原子组的体式格局处置惩罚：

"TTTTTTTT".match(/(?=(T+T+))\2+K/);

云云便能彻底消弭回溯失控题目。

五、小结

关于正则的进修，重点是要多演习多实践，而且多尝试用差别的计划去处置惩罚一个正则题目，一个很典范的例子，去除字符串首尾的空缺，尝试用5-10种差别的正则去测试，并思索哪些体式格局的效力最高，为何？经由过程这一连串的思索可以动员你进修的兴致，也会让你生长的比较快~

    原文作者：小胡子哥
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000000426455
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