万能的正则表达式，有兴趣了解一下？

Posted 2021-05-02 Python乱炖

一、简介

现在我们在日常编程中好多地方都会用到正则表达式，例如做密码强度验证，手机号码格式验证，邮箱验证，就连现在的简单的爬虫，我们基本都是手写正则表达式做匹配的。那我们来看看正则表达式到底是什么？为什么会有这么神奇的力量？

正则表达式本身是一种小型的、高度专业化的编程语言，而在python中，通过内嵌集成re模块，我们可以直接调用来实现正则匹配。正则表达式模式被编译成一系列的字节码，然后由用C编写的匹配引擎执行。

二、正则表达式中常用的字符含义

1、普通字符和11个元字符：

普通字符	匹配自身	abc	abc
.	匹配任意除换行符"\n"外的字符(在DOTALL模式中也能匹配换行符	a.c	abc
\	转义字符，使后一个字符改变原来的意思	a\.c;a\\c	a.c;a\c
*	匹配前一个字符0或多次	abc*	ab;abccc
+	匹配前一个字符1次或无限次	abc+	abc;abccc
?	匹配一个字符0次或1次	abc?	ab;abc
^	匹配字符串开头。在多行模式中匹配每一行的开头	^abc	abc
$	匹配字符串末尾，在多行模式中匹配每一行的末尾	abc$	abc
|	或。匹配|左右表达式任意一个，从左到右匹配，如果|没有包括在()中，则它的范围是整个正则表达式	abc|def	abc def
{}	{m}匹配前一个字符m次，{m,n}匹配前一个字符m至n次，若省略n，则匹配m至无限次	ab{1,2}c	abc abbc
[]	字符集。对应的位置可以是字符集中任意字符。字符集中的字符可以逐个列出，也可以给出范围，如[abc]或[a-c]。[^abc]表示取反，即非abc。 所有特殊字符在字符集中都失去其原有的特殊含义。用\反斜杠转义恢复特殊字符的特殊含义。	a[bcd]e	abe ace ade
()	被括起来的表达式将作为分组，从表达式左边开始没遇到一个分组的左括号“（”，编号+1. 分组表达式作为一个整体，可以后接数量词。表达式中的|仅在该组中有效。	(abc){2} a(123|456)c	abcabc a456c

这里需要强调一下反斜杠\的作用：

• 反斜杠后边跟元字符去除特殊功能；（即将特殊字符转义成普通字符）

• 反斜杠后边跟普通字符实现特殊功能；（即预定义字符）

• 引用序号对应的字组所匹配的字符串。

a=re.search(r'(tina)(fei)haha\2','tinafeihahafei tinafeihahatina').group()print(a)
结果：
tinafeihahafei

2、预定义字符集（可以写在字符集[...]中） 

\d	数字:[0-9]	a\bc	a1c
\D	非数字:[^\d]	a\Dc	abc
\s	匹配任何空白字符:[<空格>\t\r\n\f\v]	a\sc	a c
\S	非空白字符:[^\s]	a\Sc	abc
\w	匹配包括下划线在内的任何字字符:[A-Za-z0-9_]	a\wc	abc
\W	匹配非字母字符，即匹配特殊字符	a\Wc	a c
\A	仅匹配字符串开头,同^	\Aabc	abc
\Z	仅匹配字符串结尾，同$	abc\Z	abc
\b	匹配\w和\W之间，即匹配单词边界匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置。例如， 'er\b' 可以匹配"never" 中的 'er'，但不能匹配 "verb" 中的 'er'。	\babc\b a\b!bc	空格abc空格 a!bc
\B	[^\b]	a\Bbc	abc

这里需要强调一下\b的单词边界的理解：
w = re.findall('\btina','tian tinaaaa')print(w)
s = re.findall(r'\btina','tian tinaaaa')print(s)
v = re.findall(r'\btina','tian#tinaaaa')print(v)
a = re.findall(r'\btina\b','tian#tina@aaa')print(a)
执行结果如下：
[]
['tina']
['tina']
['tina']

3、特殊分组用法：

(?P<name>)	分组，除了原有的编号外再指定一个额外的别名	(?P<id>abc){2}	abcabc
(?P=name)	引用别名为<name>的分组匹配到字符串	(?P<id>\d)abc(?P=id)	1abc1 5abc5
\<number>	引用编号为<number>的分组匹配到字符串	(\d)abc\1	1abc1 5abc5

三、re模块中常用功能函数

1、compile()

编译正则表达式模式，返回一个对象的模式。（可以把那些常用的正则表达式编译成正则表达式对象，这样可以提高一点效率。）

格式：

re.compile(pattern,flags=0)

pattern: 编译时用的表达式字符串。

flags 编译标志位，用于修改正则表达式的匹配方式，如：是否区分大小写，多行匹配等。常用的flags有：

标志	含义
re.S(DOTALL)	使.匹配包括换行在内的所有字符
re.I（IGNORECASE）	使匹配对大小写不敏感
re.L（LOCALE）	做本地化识别（locale-aware)匹配，法语等
re.M(MULTILINE)	多行匹配，影响^和$
re.X(VERBOSE)	该标志通过给予更灵活的格式以便将正则表达式写得更易于理解
re.U	根据Unicode字符集解析字符，这个标志影响\w,\W,\b,\B

 

import re
tt = "Tina is a good girl, she is cool, clever, and so on..."

rr = re.compile(r'\w*oo\w*')print(rr.findall(tt))   #查找所有包含'oo'的单词


执行结果如下：
['good', 'cool']

2、match()

决定RE是否在字符串刚开始的位置匹配。//注：这个方法并不是完全匹配。当pattern结束时若string还有剩余字符，仍然视为成功。想要完全匹配，可以在表达式末尾加上边界匹配符'$'

格式：

re.match(pattern, string, flags=0)

print(re.match('com','comwww.runcomoob').group())

print(re.match('com','Comwww.runcomoob',re.I).group())
执行结果如下：
com
com

3、search()

 格式：

re.search(pattern, string, flags=0)

re.search函数会在字符串内查找模式匹配,只要找到第一个匹配然后返回，如果字符串没有匹配，则返回None。

print(re.search('\dcom','www.4comrunoob.5com').group())
执行结果如下：
4com

*注：match和search一旦匹配成功，就是一个match object对象，而match object对象有以下方法：

• group() 返回被 RE 匹配的字符串

• start() 返回匹配开始的位置

• end() 返回匹配结束的位置

• span() 返回一个元组包含匹配 (开始,结束) 的位置

• group() 返回re整体匹配的字符串，可以一次输入多个组号，对应组号匹配的字符串。

a. group（）返回re整体匹配的字符串，
b. group (n,m) 返回组号为n，m所匹配的字符串，如果组号不存在，则返回indexError异常
c.groups（）groups() 方法返回一个包含正则表达式中所有小组字符串的元组，从 1 到所含的小组号，通常groups()不需要参数，返回一个元组，元组中的元就是正则表达式中定义的组。 

 import re
 a = "123abc456"
 print(re.search("([0-9]*)([a-z]*)([0-9]*)",a).group(0))   #123abc456,返回整体
 print(re.search("([0-9]*)([a-z]*)([0-9]*)",a).group(1))   #123
 print(re.search("([0-9]*)([a-z]*)([0-9]*)",a).group(2))   #abc
 print(re.search("([0-9]*)([a-z]*)([0-9]*)",a).group(3))   #456
###group(1) 列出第一个括号匹配部分，group(2) 列出第二个括号匹配部分，group(3) 列出第三个括号匹配部分。###

4、findall()

re.findall遍历匹配，可以获取字符串中所有匹配的字符串，返回一个列表。

 格式：

re.findall(pattern, string, flags=0)

p = re.compile(r'\d+')print(p.findall('o1n2m3k4'))
执行结果如下：
['1', '2', '3', '4']

import re
tt = "Tina is a good girl, she is cool, clever, and so on..."

rr = re.compile(r'\w*oo\w*')

print(rr.findall(tt))

print(re.findall(r'(\w)*oo(\w)',tt))#()表示子表达式 

执行结果如下：
['good', 'cool']
[('g', 'd'), ('c', 'l')]

5、finditer()

 搜索string，返回一个顺序访问每一个匹配结果（Match对象）的迭代器。找到 RE 匹配的所有子串，并把它们作为一个迭代器返回。

格式：

re.finditer(pattern, string, flags=0)

iter = re.finditer(r'\d+','12 drumm44ers drumming, 11 ... 10 ...')

for i in iter:
     print(i)
     print(i.group())
     print(i.span())
执行结果如下：
<_sre.SRE_Match object; span=(0, 2), match='12'>
12
(0, 2)
<_sre.SRE_Match object; span=(8, 10), match='44'>
44
(8, 10)
<_sre.SRE_Match object; span=(24, 26), match='11'>
11
(24, 26)
<_sre.SRE_Match object; span=(31, 33), match='10'>
10
(31, 33)

6、split()

按照能够匹配的子串将string分割后返回列表。

可以使用re.split来分割字符串，如：re.split(r'\s+', text)；将字符串按空格分割成一个单词列表。

格式：

re.split(pattern, string[, maxsplit])

maxsplit用于指定最大分割次数，不指定将全部分割。

print(re.split('\d+','one1two2three3four4five5'))
执行结果如下：
['one', 'two', 'three', 'four', 'five', '']

7、sub()

使用re替换string中每一个匹配的子串后返回替换后的字符串。

格式：

re.sub(pattern, repl, string, count)

import re
text = "JGood is a handsome boy, he is cool, clever, and so on..."
print(re.sub(r'\s+', '-', text))
执行结果如下：
JGood-is-a-handsome-boy,-he-is-cool,-clever,-and-so-on...

其中第二个函数是替换后的字符串；本例中为'-'

第四个参数指替换个数。默认为0，表示每个匹配项都替换。

re.sub还允许使用函数对匹配项的替换进行复杂的处理。

如：re.sub(r'\s', lambda m: '[' + m.group(0) + ']', text, 0)；将字符串中的空格' '替换为'[ ]'。

import re
text = "JGood is a handsome boy, he is cool, clever, and so on..."print(re.sub(r'\s+', lambda m:'['+m.group(0)+']', text,0))
执行结果如下：
JGood[ ]is[ ]a[ ]handsome[ ]boy,[ ]he[ ]is[ ]cool,[ ]clever,[ ]and[ ]so[ ]on...

8、subn()

 返回替换次数

格式：

subn(pattern, repl, string, count=0, flags=0)

print(re.subn('[1-2]','A','123456abcdef'))
print(re.sub("g.t","have",'I get A,  I got B ,I gut C'))
print(re.subn("g.t","have",'I get A,  I got B ,I gut C'))
执行结果如下：
('AA3456abcdef', 2)
I have A,  I have B ,I have C
('I have A,  I have B ,I have C', 3)

四、一些注意点

1、re.match与re.search与re.findall的区别：

re.match只匹配字符串的开始，如果字符串开始不符合正则表达式，则匹配失败，函数返回None；而re.search匹配整个字符串，直到找到一个匹配。

a=re.search('[\d]',"abc33").group()
print(a)
p=re.match('[\d]',"abc33")
print(p)
b=re.findall('[\d]',"abc33")
print(b)
执行结果：
3
None
['3', '3']

2、贪婪匹配与非贪婪匹配

*?,+?,??,{m,n}?    前面的*,+,?等都是贪婪匹配，也就是尽可能匹配，后面加?号使其变成惰性匹配

a = re.findall(r"a(\d+?)",'a23b')print(a)
b = re.findall(r"a(\d+)",'a23b')print(b)
执行结果：
['2']
['23']

a = re.match('<(.*)>','<H1>title<H1>').group()print(a)
b = re.match('<(.*?)>','<H1>title<H1>').group()print(b)
执行结果：<H1>title<H1>
<H1>

a = re.findall(r"a(\d+)b",'a3333b')print(a)
b = re.findall(r"a(\d+?)b",'a3333b')print(b)
执行结果如下：
['3333']
['3333']#######################这里需要注意的是如果前后均有限定条件的时候，就不存在什么贪婪模式了，非匹配模式失效。

 3、用flags时遇到的小坑

print(re.split('a','1A1a2A3',re.I))#输出结果并未能区分大小写

这是因为re.split(pattern，string，maxsplit,flags)默认是四个参数，当我们传入的三个参数的时候，系统会默认re.I是第三个参数，所以就没起作用。如果想让这里的re.I起作用，写成flags=re.I即可。 

五、正则的小实践

p = re.compile(r'\d{3}-\d{6}')print(p.findall('010-628888'))

2、匹配IP

re.search(r"(([01]?\d?\d|2[0-4]\d|25[0-5])\.){3}([01]?\d?\d|2[0-4]\d|25[0-5]\.)","192.168.1.1")

正则表达式差不多就到这里啦！