正则表达式简介及应用示例
摘要：正则表达式（regular expression）是使用单个字符串来描述、匹配一系列符合某种句法规则的字符串。本文将简要介绍正则表达式的应用环境、语法并展示应用示例。
前言
正则表达式是什么
本文将简要介绍正则表达式的应用环境、语法并展示应用示例。
一 正则表达式的应用环境
正则表达式在多数编程语言中都有部署（例如C#、Perl、PHP、Python等等）、在各种数据库软件中（例如 Oracle、MySQL等等）一般由类似regexp_like/REGEXP的函数支持、在Office及一些文本编辑器中（例如Notepad++、UltraEditor等等）也有部署。下图显示的是在Notepad++中设定正则表达式并进行文本替换的方法。
不同编程语言及应用场景中正则表达式的写法大体思路一致，细节上可能存在差异，需结合场景调试。
二 正则表达式语法
正则表达式是由普通字符（例如字符 a 到 z、数字0-9等等）以及特殊字符（称为"元字符 meta character"）组成的文字模式来描述在搜索文本时要匹配的一个或多个字符串。匹配字符串的过程从左至右进行。
绝大多数普通字符在匹配时就是匹配字符本身比如 'A', 'a', 或者 '0'，都是最简单的正则表达式，也可以拼接普通字符，例如 last 匹配字符串 'last'；特殊字符则包含特殊含义。常见的特殊字符有{}[]^$.|*+?以及\，其中\（反斜杠）提供转义功能。转义字符可帮助查询特殊字符本身，同时与bdswBDSWn等字母连用时也具有特殊含义。
特殊字符的描述请见下表：
特殊字符 |
描述 |
. |
点号匹配除了换行符的任意单个字符 |
[ ] |
匹配方括号内的任意字符,常见[0-9]匹配数字[a-z]匹配小写字母 |
[^ ] |
否定的字符种类。匹配除了方括号里的任意字符 |
* |
匹配>=0个重复的在*号之前的字符 |
+ |
匹配>=1个重复的在+号前的字符 |
? |
标记?之前的字符为可选. |
{n,m} |
匹配N至M个大括号之前的字符 |
| |
逻辑判断中的“或”运算符，匹配符号前或后的字符 |
\ |
转义字符,用于匹配一些保留的字符 [ ] ( ) { } . * + ? ^ $ \ | |
^ |
从开始行开始匹配 |
$ |
从末端开始匹配 |
\b |
匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置 |
\B |
匹配非单词边界 |
\w |
匹配所有字母数字，等同于：[a-zA-Z0-9_] |
\W |
匹配所有非字母数字，即符号，等同于：[^\w] |
\d |
匹配数字，等同于：[0-9] |
\D |
匹配非数字，等同于：[^\d] |
\s |
匹配所有空格字符，等同于：[\t\n\f\r\p{Z}] |
\S |
匹配所有非空格字符，等同于：[^\s] |
\n |
匹配一个换行符 |
下图展示的一个基于上述特殊字符构造的一个正则表达式及其含义。可匹配基于Unicode编码的长度为5的中文字符串，例如“罗小黑战记”、“正则表达式”等等。
除上述特殊字符支持的功能外正则表达式还提供分组、零宽断言等诸多功能，这里不做过多展开，在示例中会稍作展示。
三 正则表达式应用
本文中的应用示例是以Python展示， Python中re 模块拥有全部的正则表达式功能,使用前用import re进行调用。示例中会使用到re.search及re.findall两个函数：
re.search(pattern,string)会扫描整个string查找匹配,会扫描整个字符串并返回第一个成功的匹配。当不需要获取全部结果，只需检测是否有符合条件的字符串时，使用re.search可以较快得到结果; re.findall(pattern,string)将返回一个所匹配的字符串的字符串列表。
以下为一些正则表达式的应用示例：
例1：在进行文本匹配时，很多时候我们并不清楚可以匹配的结果是什么样的字符，可能是数字、英文、中文等等。特殊字符. 是正则表达式中非常常用的一个字符，可以完成这种模糊匹配的需求，用来替代除了换行符外的任意字符。一个.代表一个字符，可多个连用，'.....'表示五个字符。此例中展示了如何使用.进行任意字符串匹配并输出匹配结果。
参考资料：
(1)余晟 著. 正则指引(第2版),电子工业出版社,2018.（ISBN: 9787121351303）
(2) https://docs.python.org/zh-cn/3/library/re.html
(3)https://github.com/ziishaned/learn-regex
(4) https://tool.oschina.net/uploads/apidocs/jquery/regexp.html
(5)https://www.runoob.com/python/python-reg-expressions.html
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