Регулярные выражения

  • 02.08.2019

Чаще всего регулярные выражения используются в Perl в операторах поиска и замены, таких как s// , m/ , операторах связки =~ или != и т.д. Как правило все эти операторы имеют схожие опции такие как:

Обычно все эти опции обозначают как "/x". Их можно использовать даже внутри шаблонов, используя новую конструкцию (?...)

Регулярные выражения или шаблоны (pattern) то же самое, что и regexp процедуры в Unix. Выражения и синтаксис заимствованы из свободно распространяемых процедур V8 Генри Спенсера (Henry Spencer), там же они подробно и описаны.

В шаблонах используются следующие метасимволы (символы обозначающие группы других символов) часто называемые egrep - стандартом:

Метасимволы имеют модификаторы (пишутся после метасимвола):

Во все других случаях фигурные скобки считаются обычными (регулярными) символами. Таким образом "*" эквивалентна {0,} , "+" - {1,} и "?" - {0,1}. n и m не могут быть больше 65536.

По умолчанию действие метасимволов "жадно" (greedy). Совпадение распространяется столько раз, сколько возможно, не учитывая результат действия следующих метасимволов. Если вы хотите "уменьшить их аппетит", то используйте символ "?". Это не изменяет значение метасимволов, просто уменьшает распространение. Таким образом:

Шаблоны работают так же, как и двойные кавычки, поэтому в них можно использовать `\` - символы (бэкслэш-символы):

\t - символ табуляции
\n - новая строка
\r - перевод каретки
- перевод формата
\v - вертикальная табуляция
\a - звонок
\e - escape
\033 - восьмеричная запись символа
\x1A - шестнадцатеричная
\c[ - control символ
\l - нижний регистр следующего символа
\u - верхний регистр -//-
\L - все символы в нижнем регистре до \E
\U - в верхнем -//-
\E - ограничитель смены регистра
\Q - отмена действия как метасимвола

Дополнительно в Perl добавлены следующие метасимволы:

Обратите внимание, что все это "один" символ. Для обозначения последовательности применяйте модификаторы. Так:

Кроме того существуют мнимые метасимволы. Обозначающие не существующие символы в месте смены значения. Такие как:

Граница слова (\b) - это мнимая точка между символами \w и \W. Внутри класса символов "\b" обозначает символ backspace (стирания). Метасимволы \A и \Z - аналогичны "^" и "$", но если начало строки "^" и конец строки "$" действуют для каждой строки в многострочной строке, то \A и \Z обозначают начало и конец всей многострочной строки.

Если внутри шаблона применяется группировка (круглые скобки), то номер подстроки группы обозначается как "\цифра". Заметьте, что за шаблоном в пределах выражения или блока эти группы обозначаются как "$цифра". Кроме этого существуют дополнительные переменные:

Пример:

$s = "Один 1 два 2 и три 3"; if ($s =~ /(\d+)\D+(\d+)/) { print "$1\n"; # Результат "1" print "$2\n"; # "2" print "$+\n"; # "2" print "$&\n"; # "1 два 2" print "$`\n"; # "Один " print "$"\n"; # " и три 3" }

Perl версии 5 содержит дополнительные конструкции шаблонов:

Пример:

$s = "1+2-3*4"; if ($s =~ /(\d)(?=-)/) # Найти цифру за которой стоит "-" { print "$1\n"; # Результат "2" } else { print "ошибка поиска\n"; }

(?!шаблон)- "заглядывание" вперед по отрицанию:

Пример:

$s = "1+2-3*4"; if ($s =~ /(\d)(?!\+)/) # Найти цифру за которой не стоит "+" { print "$1\n"; # Результат "2" } else { print "ошибка поиска\n"; }

(?ismx) - "внутренние" модификаторы. Удобно применять в шаблонах, где например нужно внутри шаблона указать модификатор.

Правила регулярного выражения. (regex)

  1. Любой символ обозначает себя самого, если это не метасимвол. Если вам нужно отменить действие метасимвола, то поставьте перед ним "\".
  2. Строка символов обозначает строку этих символов.
  3. Множество возможных символов (класс) заключается в квадратные скобки "", это значит, что в данном месте может стоять один из указанных в скобках символов. Если первый символ в скобках это "^" - значит ни один из указанных символов не может стоять в данном месте выражения. Внутри класса можно употреблять символ "-", обозначающий диапазон символов. Например, a-z - один из малых букв латинского алфавита, 0-9 - цифра и т.д.
  4. форум портала PHP . SU

Регулярные выражения - это специальные шаблоны для поиска подстроки в тексте. С их помощью можно решить одной строчкой такие задачи: «проверить, содержит ли строка цифры», «найти в тексте все адреса email», «заменить несколько идущих подряд знаков вопроса на один».

Начнем с одной народной программистской мудрости:

Некоторые люди, сталкиваясь с проблемой, думают: «Ага, я умный, я решу её с помощью регулярных выражений». Теперь у них две проблемы.

Примеры шаблонов

Начнем с пары простых примеров. Первое выражение на картинке ниже ищет последовательность из 3 букв, где первая буква это «к», вторая - любая русская буква и третья - это «т» без учета регистра (например, «кот» или «КОТ» подходит под этот шаблон). Второе выражение ищет в тексте время в формате 12:34 .

Любое выражение начинается с символа-ограничителя (delimiter по англ.). В качестве него обычно используют символ / , но можно использовать и другие символы, не имеющие специального назначения в регулярках, например, ~ , # или @ . Альтернативные разделители используют, если в выражении может встречаться символ / . Затем идет сам шаблон строки, которую мы ищем, за ним второй ограничитель и в конце может идти одна или несколько букв-флагов. Они задают дополнительные опции при поиске текста. Вот примеры флагов:

  • i - говорит, что поиск должен вестись без учета регистра букв (по умолчанию регистр учитывается)
  • u - говорит, что выражение и текст, по которому идет поиск, исплоьзуют кодировку utf-8, а не только латинские буквы. Без него поиск русских (и любых других нелатинских) символов может работать некорректно, потому стоит ставить его всегда.

Сам шаблон состоит из обычных символов и специальных конструкций. Ну например, буква «к» в регулярках обозначает саму себя, а вот символы значат «в этом месте может быть любая цифра от 0 до 5». Вот полный список специальных символов (в мануале php их называют метасимволы), а все остальные символы в регулярке - обычные:

Ниже мы разберем значение каждого из этих символов (а также объясним почему буква «ё» вынесена отдельно в первом выражении), а пока попробуем применить наши регулярки к тексту и посмотреть, что выйдет. В php есть специальная функция preg_match($regexp, $text, $match) , которая принимает на вход регулярку, текст и пустой массив. Она проверяет, есть ли в тексте подстрока, соответствующая данному шаблону и возвращает 0 , если нет, или 1 , если она есть. А в переданный массив в элемент с индексом 0 кладется первое найденное совпадение с регуляркой. Напишем простую программу, применяющую регулярные выражения к разным строкам:

Познакомившись с примером, изучим регулярные выражения более подробно.

Скобки в регулярных выражениях

Давай повторим, что обозначают разные виды скобок:

  • Фигурные скобки a{1,5} задают число повторений предыдущего символа - в этом примере выражение ищет от 1 до 5 идущих подряд букв «a»
  • Квадратные скобки означают «один любой из этих символов», в данном случае - буквы a, b, c, x, y, z или цифра от 0 до 5. Внутри квадратных скобок не работают другие спецсимволы вроде | или * - они обозначают обычный символ. Если в квадратных скобках в начале стоит символ ^ то смысл меняется на противоположный: «любой один символ, кроме указанных» - например [^a-c] значит «один любой символ, кроме a, b или c».
  • Круглые скобки группируют символы и выражения. Например в выражении abc+ знак «плюс» относится только к букве c и это выражение ищет слова вроде abc, abcc, abccc. А если поставить скобки a(bc)+ то квантифиактор плюс относится уже к последовательности bc и выражение ищет слова abc, abcbc, abcbcbc

Примечание: в квадратных скобках можно указывать диапазоны символов, но помни, что русская буква ё идет отдельно от алфавита и чтобы написать «любая русская буква», надо писать [а-яё] .

Бекслеши

Если ты смотрел другие учебники по регулярным выражениям, то наверно заметил, что бекслеш везде пишут по-разному. Где-то пишут один бекслеш: \d , а здесь в примерах он повторен 2 раза: \\d . Почему?

Язык регулярных выражений требует писать бекслеш один раз. Однако в строках в одиночных и двойных кавычках в PHP бекслеш тоже имеет особое значение: мануал про строки . Ну например, если написать $x = "\$"; то PHP воспримет это как специальную комбинацию и вставит в строку только символ $ (и движок регулярных выражений не узнает о бекслеше перед ним). Чтобы вставить в строку последовательность \$ , мы должны удвоить бекслеш и записать код в виде $x = "\\$"; .

По этой причине в некоторых случаях (там, где последовательность символов имеет специальный смысл в PHP) мы обязаны удваивать бекслеш:

  • Чтобы написать в регулярке \$ , мы пишем в коде "\\$"
  • Чтобы написать в регулярке \\ , мы удваиваем каждый бекслеш и пишем "\\\\"
  • Чтобы написать в регулярке бекслеш и цифру (\1), бекслеш надо удвоить: "\\1"

В остальных случаях один или два бекслеша дадут один и тот же результат: "\\d" и "\d" вставят в строку пару символов \d - в первом случае 2 бекслеша это последовательность для вставки бекслеша, во втором случае специальной последовательности нет и символы вставятся как есть. Проверить, какие символы вставятся в строку, и что увидит движок регулярных выражений, можно с помощью echo: echo "\$"; . Да, сложно, а что поделать?

Специальные конструкции в регулярках

  • \d ищет одну любую цифру, \D - один любой символ, кроме цифры
  • \w соответствует одной любой букве (любого алфавита), цифре или знаку подчеркивания _ . \W соответствует любому символу, кроме буквы, цифры, знака подчеркивания.

Также, есть удобное условие для указания на границу слова: \b . Эта конструкция обозначает, что с одной стороны от нее должен стоять символ, являющийся буквой/цифрой/знаком подчеркивания (\w), а с другой стороны - не являющийся. Ну, например, мы хотим найти в тексте слово «кот». Если мы напишем регулярку /кот/ui , то она найдет последовательность этих букв в любом месте - например, внутри слова «скотина». Это явно не то, что мы хотели. Если же мы добавим условие границы слова в регулярку: /\bкот\b/ui , то теперь искаться будет только отдельно стоящее слово «кот».

Мануал

  • Синтаксис регулярных выражений в PHP , подробное описание

Регулярные выражения, это очень мощный, но в то же время сложный для понимания, инструмент обработки строк. Опишу основные моменты. Регулярное выражение это шаблон строки. По этому шаблону можно искать вхождения, производить замену, проверять на соответствие шаблону.

Правила составление шаблона (pattern)

Границы шаблона должны обозначаться определенными символами, часто используют "/ ", но я предпочитаю использовать "# " потому, что от обилия прямых/обратных слешей может в глазах зарябить, а "решетки" обычно больше нигде не используются. Итак: "#ТутТелоРегулярногоВыражения# "

Внутри регулярного выражения используются скобки - это подвыражения, с которыми можно производить манипуляции, пример:

#^/catalog/(+)/(+)\.html.*#

Это выражение предназначено для получения параметров в строке URL . В начале строки идет спецсимвол "^ " - это означает начало строки. Далее идет "/catalog/ " - тут нет спецсимволов, это просто текст, который должен содержатся в строке. Затем встретили круглые скобки, т.е. дошли до первого подвыражения. В квадратных скобках обозначаются множество символов, которые могут быть в строке в этом месте. Знак "- " означает перечисление. Знак "\ " экранирует специальные символы. Таким образом, в первом подвыражении у нас могут идти БОЛЬШИЕ и маленькие буквы латинского алфавита, цифры от 0 до 9, знак подчеркивания, тире и точка. Тире и точка - это спецсимволы, но здесь они экранированы, поэтому здесь это просто символы. После квадратных скобок идет знак "+ " - это значит предыдущий символ (а у нас это множество символов заданное в квадратных скобках) может идти 1 или больше раз. Затем идет "/ " - это просто символ, и аналогичное второе подвыражение. Затем идет "\.html ", что означает текст ".html ". А затем спец символы ".* " точка означает любой символ, а звездочка любое количество предыдущего символа. Т.е. после ".html " может идти все что угодно.

Указание количества, квантификаторы

Выше мы уже рассмотрели такие символы, указывающие количество предыдущих символов, как + и * . Приведем все возможности указания количества:

Спецсимволы

Для некоторых групп символов есть специальные сокращения:

"Жадность"

Рассмотрим понятие жадности регулярного выражения. Например есть строка:

#()#

Читаем: подвыражение:

Вроди все верно, подвыражение подходит под:

Но оно также подходит под:

Его то мы и получим, т.к. регулярные выражения по умолчанию "жадные". Снять жадность можно с помощью модификатора "U ", вот так:

#()#U

Модификаторы

После регулярного выражения могут идти модификаторы: "#ТутТелоРегулярногоВыражения#ТутМодификаторы " Виды модификаторов:

i Включает режим case-insensitive, т.е. большие и маленькие буквы в выражении не различаются.
m Указывает на то, что текст, по которому ведется поиск, должен рассматриваться как состоящий из нескольких строк. По умолчанию механизм регулярных выражений рассматривает текст как одну строку вне зависимости от того, чем она является на самом деле. Соответственно метасимволы "^" и "$" указывают на начало и конец всего текста. Если же этот модификатор указан, то они будут указывать соответственно на начало и конец каждой строки текста.
s По умолчанию метасимвол ". " не включает в свое определение символ перевода строки. Указание этого модификатора снимает это ограничение.
U Снимает жадность регулярного выражения
u Включает работу регулярных выражений с кириллицей в UTF-8 , иначе работает не корректно.

php Функции для работы с регулярными выражениями

preg_replace

Поиск и замена:

Preg_replace (mixed $pattern , mixed $replacement , mixed $subject [, int $limit = -1 [, int &$count ]]);

Каждое значение может быть строкой или массивом, в случае, если $subject массив - возвращается массив, иначе строка

preg_split

Разбивает строку по регулярному выражению:

Preg_split (string $pattern , string $subject [, int $limit = -1 [, int $flags = 0 ]]);

Возвращает массив, состоящий из подстрок заданной строки subject , которая разбита по границам, соответствующим шаблону pattern .