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正则表达式括号的作用

时间:2020-05-15 15:14:59      阅读:69      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:key   可视化   put   属性   result   需要   ssi   思路   实体   

不管哪门语言中都有括号。正则表达式也是一门语言,而括号的存在使这门语言更为强大。

对括号的使用是否得心应手,是衡量对正则的掌握水平的一个侧面标准。

括号的作用,其实三言两语就能说明白,括号提供了分组,便于我们引用它。

引用某个分组,会有两种情形:在 JavaScript 里引用它,在正则表达式里引用它。

本章内容虽相对简单,但我也要写长点。

内容包括:

  • 分组和分支结构
  • 分组引用
  • 反向引用
  • 非捕获括号
  • 相关案例

分组和分支结构

这二者是括号最直觉的作用,也是最原始的功能,强调括号内的正则是一个整体,即提供子表达式。

分组

我们知道 /a+/ 匹配连续出现的 "a",而要匹配连续出现的 "ab" 时,需要使用 /(ab)+/

其中括号是提供分组功能,使量词 + 作用于 "ab" 这个整体,测试如下:

var regex = /(ab)+/g;
var string = "ababa abbb ababab";
console.log( string.match(regex) );
// => ["abab", "ab", "ababab"]

分支结构

而在多选分支结构 (p1|p2) 中,此处括号的作用也是不言而喻的,提供了分支表达式的所有可能。

比如,要匹配如下的字符串:

I love JavaScript
I love Regular Expression

可以使用正则:

var regex = /^I love (JavaScript|Regular Expression)$/;
console.log( regex.test("I love JavaScript") );
console.log( regex.test("I love Regular Expression") );
// => true
// => true

如果去掉正则中的括号,即:/^I love JavaScript|Regular Expression$/

匹配字符串是 "I love JavaScript" 和 "Regular Expression",当然这不是我们想要的。

分组引用

这是括号一个重要的作用,有了它,我们就可以进行数据提取,以及更强大的替换操作。

而要使用它带来的好处,必须配合使用实现环境的 API。

以日期为例。假设格式是 yyyy-mm-dd 的,我们可以先写一个简单的正则:

var regex = /\d{4}-\d{2}-\d{2}/;

其可视化形式是:

技术图片

然后再修改成括号版的:

var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;

其可视化形式是:

技术图片

对比这两个可视化图片,我们发现,与前者相比,后者多了分组编号,如 Group #1。

其实正则引擎也是这么做的,在匹配过程中,给每一个分组都开辟一个空间,用来存储每一个分组匹配到的数据。

既然分组可以捕获数据,那么我们就可以使用它们。

提取数据

比如提取出年、月、日,可以这么做:

var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
var string = "2017-06-12";
console.log( string.match(regex) );
// => ["2017-06-12", "2017", "06", "12", index: 0, input: "2017-06-12"]

NOTE: match 返回的一个数组,第一个元素是整体匹配结果,然后是各个分组(括号里)匹配的内容,然后是匹配下标,最后是输入的文本。另外,正则表达式是否有修饰符 g,match返回的数组格式是不一样的。

另外也可以使用正则实例对象的 exec 方法:

var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
var string = "2017-06-12";
console.log( regex.exec(string) );
// => ["2017-06-12", "2017", "06", "12", index: 0, input: "2017-06-12"]

同时,也可以使用构造函数的全局属性 $1 至 $9 来获取:

var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
var string = "2017-06-12";
regex.test(string); // 正则操作即可,例如
//regex.exec(string);
//string.match(regex);
console.log(RegExp.$1); // "2017"
console.log(RegExp.$2); // "06"
console.log(RegExp.$3); // "12"

替换

比如,想把 yyyy-mm-dd 格式,替换成 mm/dd/yyyy 怎么做?

var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
var string = "2017-06-12";
var result = string.replace(regex, "$2/$3/$1");
console.log(result);
// => "06/12/2017"

其中 replace 中的,第二个参数里用 $1、$2、$3 指代相应的分组。等价于如下的形式:

var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
var string = "2017-06-12";
var result = string.replace(regex, function () {
 return RegExp.$2 + "/" + RegExp.$3 + "/" + RegExp.$1;
});
console.log(result);
// => "06/12/2017"

也等价于:

var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
var string = "2017-06-12";
var result = string.replace(regex, function (match, year, month, day) {
 return month + "/" + day + "/" + year;
});
console.log(result);
// => "06/12/2017"

反向引用

除了使用相应 API 来引用分组,也可以在正则本身里引用分组。但只能引用之前出现的分组,即反向引用。

还是以日期为例。

比如要写一个正则支持匹配如下三种格式:

2016-06-12
2016/06/12
2016.06.12

最先可能想到的正则是:

var regex = /\d{4}(-|\/|\.)\d{2}(-|\/|\.)\d{2}/;
var string1 = "2017-06-12";
var string2 = "2017/06/12";
var string3 = "2017.06.12";
var string4 = "2016-06/12";
console.log( regex.test(string1) ); // true
console.log( regex.test(string2) ); // true
console.log( regex.test(string3) ); // true
console.log( regex.test(string4) ); // true

其中 /. 需要转义。虽然匹配了要求的情况,但也匹配 "2016-06/12" 这样的数据。

假设我们想要求分割符前后一致怎么办?此时需要使用反向引用:

var regex = /\d{4}(-|\/|\.)\d{2}\1\d{2}/;
var string1 = "2017-06-12";
var string2 = "2017/06/12";
var string3 = "2017.06.12";
var string4 = "2016-06/12";
console.log( regex.test(string1) ); // true
console.log( regex.test(string2) ); // true
console.log( regex.test(string3) ); // true
console.log( regex.test(string4) ); // false

其可视化形式是:

技术图片

注意里面的 \1,表示的引用之前的那个分组 (-|\/|\.)。不管它匹配到什么(比如 -),\1 都匹配那个同样的具体某个字符。

我们知道了 \1 的含义后,那么 \2\3的概念也就理解了,即分别指代第二个和第三个分组。

看到这里,此时,恐怕你会有几个问题。

括号嵌套怎么办?

以左括号(开括号)为准。比如:

var regex = /^((\d)(\d(\d)))\1\2\3\4$/;
var string = "1231231233";
console.log( regex.test(string) ); // true
console.log( RegExp.$1 ); // 123
console.log( RegExp.$2 ); // 1
console.log( RegExp.$3 ); // 23
console.log( RegExp.$4 ); // 3

我们可以看看这个正则匹配模式:

  • 第一个字符是数字,比如说 "1",
  • 第二个字符是数字,比如说 "2",
  • 第三个字符是数字,比如说 "3",
  • 接下来的是 \1,是第一个分组内容,那么看第一个开括号对应的分组是什么,是 "123",
  • 接下来的是 \2,找到第2个开括号,对应的分组,匹配的内容是 "1",
  • 接下来的是 \3,找到第3个开括号,对应的分组,匹配的内容是 "23",
  • 最后的是 \4,找到第3个开括号,对应的分组,匹配的内容是 "3"。

此正则的可视化形式是:

技术图片

\10 表示什么呢?

另外一个疑问可能是,即 \10 是表示第 10 个分组,还是 \10 呢?

答案是前者,虽然一个正则里出现 \10 比较罕见。测试如下:

var regex = /(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(#) \10+/;
var string = "123456789# ######"
console.log( regex.test(string) );
// => true

TIP: 如果真要匹配 \10 的话,请使用 (?:\1)0 或者 \1(?:0)

引用不存在的分组会怎样?

因为反向引用,是引用前面的分组,但我们在正则里引用了不存在的分组时,此时正则不会报错,只是匹配反向引用的字符本身。例如 \2,就匹配 "\2"。注意 "\2" 表示对 "2" 进行了转义。

var regex = /\1\2\3\4\5\6\7\8\9/;
console.log( regex.test("\1\2\3\4\5\6\7\8\9") );
console.log( "\1\2\3\4\5\6\7\8\9".split("") );

Chrome 浏览器打印的结果:

技术图片

分组后面有量词会怎样?

分组后面有量词的话,分组最终捕获到的数据是最后一次的匹配。比如如下的测试案例:

var regex = /(\d)+/;
var string = "12345";
console.log( string.match(regex) );
// => ["12345", "5", index: 0, input: "12345"]

从上面看出,分组 (\d) 捕获的数据是 "5"。

同理对于反向引用,也是这样的。测试如下:

var regex = /(\d)+ \1/;
console.log( regex.test("12345 1") );
// => false
console.log( regex.test("12345 5") );
// => true

非捕获括号

之前文中出现的括号,都会捕获它们匹配到的数据,以便后续引用,因此也称它们是捕获型分组和捕获型分支。

如果只想要括号最原始的功能,但不会引用它,即,既不在 API 里引用,也不在正则里反向引用。

此时可以使用非捕获括号 (?:p)(?:p1|p2|p3),例如本章第一个例子可以修改为:

var regex = /(?:ab)+/g;
var string = "ababa abbb ababab";
console.log( string.match(regex) );
// => ["abab", "ab", "ababab"]

同理,第二例子可以修改为:

var regex = /^I love (?:JavaScript|Regular Expression)$/;
console.log( regex.test("I love JavaScript") );
console.log( regex.test("I love Regular Expression") );
// => true
// => true

相关案例

至此括号的作用已经讲完了,总结一句话,就是提供了可供我们使用的分组,如何用就看我们的了。

字符串 trim 方法模拟

trim 方法是去掉字符串的开头和结尾的空白符。有两种思路去做。

第一种,匹配到开头和结尾的空白符,然后替换成空字符。如:

function trim(str) {
 return str.replace(/^\s+|\s+$/g, ‘‘);
}
console.log( trim(" foobar ") );
// => "foobar"

第二种,匹配整个字符串,然后用引用来提取出相应的数据:

function trim (str) {
 return str.replace(/^\s*(.*?)\s*$/g, "$1");
}
console.log( trim(" foobar ") );
// => "foobar"

这里使用了惰性匹配 *?,不然也会匹配最后一个空格之前的所有空格的

当然,前者效率高。

将每个单词的首字母转换为大写

function titleize (str) {
 return str.toLowerCase().replace(/(?:^|\s)\w/g, function (c) {
 return c.toUpperCase();
 });
}
console.log( titleize(‘my name is epeli‘) );
// => "My Name Is Epeli"

思路是找到每个单词的首字母,当然这里不使用非捕获匹配也是可以的。

驼峰化

function camelize (str) {
 return str.replace(/[-_\s]+(.)?/g, function (match, c) {
 return c ? c.toUpperCase() : ‘‘;
 });
}
console.log( camelize(‘-moz-transform‘) );
// => "MozTransform"

其中分组 (.) 表示首字母。单词的界定是,前面的字符可以是多个连字符、下划线以及空白符。正则后面的 ? 的目的,是为了应对 str 尾部的字符可能不是单词字符,比如 str 是 ‘-moz-transform ‘。

中划线化

function dasherize (str) {
 return str.replace(/([A-Z])/g, ‘-$1‘).replace(/[-_\s]+/g, ‘-‘).toLowerCase();
}
console.log( dasherize(‘MozTransform‘) );
// => "-moz-transform"

驼峰化的逆过程。

HTML 转义和反转义

// 将HTML特殊字符转换成等值的实体
function escapeHTML (str) {
 var escapeChars = {
 ‘<‘ : ‘lt‘,
 ‘>‘ : ‘gt‘,
 ‘"‘ : ‘quot‘,
 ‘&‘ : ‘amp‘,
 ‘\‘‘ : ‘#39‘
 };
 return str.replace(new RegExp(‘[‘ + Object.keys(escapeChars).join(‘‘) +‘]‘, ‘g‘),
function (match) {
 return ‘&‘ + escapeChars[match] + ‘;‘;
 });
}
console.log( escapeHTML(‘<div>Blah blah blah</div>‘) );
// => "&lt;div&gt;Blah blah blah&lt;/div&gt";

其中使用了用构造函数生成的正则,然后替换相应的格式就行了,这个跟本章没多大关系。

倒是它的逆过程,使用了括号,以便提供引用,也很简单,如下:

// 实体字符转换为等值的HTML。
function unescapeHTML (str) {
 var htmlEntities = {
 nbsp: ‘ ‘,
 lt: ‘<‘,
 gt: ‘>‘,
 quot: ‘"‘,
 amp: ‘&‘,
 apos: ‘\‘‘
 };
 return str.replace(/\&([^;]+);/g, function (match, key) {
 if (key in htmlEntities) {
 return htmlEntities[key];
 }
 return match;
 });
}
console.log( unescapeHTML(‘&lt;div&gt;Blah blah blah&lt;/div&gt;‘) );
// => "<div>Blah blah blah</div>"

通过 key 获取相应的分组引用,然后作为对象的键。

匹配成对标签

要求匹配:

<title>regular expression</title>
<p>laoyao bye bye</p>

不匹配:

<title>wrong!</p>

匹配一个开标签,可以使用正则 <[^>]+>

匹配一个闭标签,可以使用 <\/[^>]+>

但是要求匹配成对标签,那就需要使用反向引用,如:

var regex = /<([^>]+)>[\d\D]*<\/\1>/;
var string1 = "<title>regular expression</title>";
var string2 = "<p>laoyao bye bye</p>";
var string3 = "<title>wrong!</p>";
console.log( regex.test(string1) ); // true
console.log( regex.test(string2) ); // true
console.log( regex.test(string3) ); // false

其中开标签 <[\^>]+> 改成 <([^>]+)>,使用括号的目的是为了后面使用反向引用,而提供分组。闭标签使用了反向引用,<\/\1>

另外,[\d\D]的意思是,这个字符是数字或者不是数字,因此,也就是匹配任意字符的意思。

本章小结

重点理解括号可以提供分组,我们可以提取数据,应该就可以了。

正则表达式括号的作用

标签:key   可视化   put   属性   result   需要   ssi   思路   实体   

原文地址:https://www.cnblogs.com/meowv/p/12895081.html

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