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【以下内容来自转载】个人理解部分做个红色笔记,用于复习查阅。文章尾部的方法值得学习借鉴。
环视,在不同的地方又称之为零宽断言,简称断言。
用一句通俗的话解释:
环视,就是先从全局环顾一遍正则,(然后断定结果,)再做进一步匹配处理(基于正则本身,环视前面或后面)。
断言,就是先从全局环顾一遍正则,然后断定结果,再做进一步匹配处理。
两个虽然字面不一样,意思却是同一个,都是做全局观望,再做进一步处理。
环视的作用相当于对其所在位置加了一个附加条件,只有满足这个条件,环视子表达式才能匹配成功。
环视主要有以下4个用法: (?<=exp)
匹配前面是exp的数据 (?<!exp)
匹配前面不是exp的数据 (?=exp)
匹配后面是exp的数据 (?!exp)
匹配后面不是exp的数据
示例四: (?<=B)AAA
匹配前面是B的数据,即BAAA匹配,而CAAA不匹配 (?<!B)AAA
匹配前面不是B的数据,即CAAA匹配,而BAAA不匹配 AAA(?=B)
匹配后面是B的数据,即AAAB匹配,而AAAC不匹配 AAA(?!B)
匹配后面不是B的数据,即AAAC能匹配,而AAAB不能匹配
另外,还会看到(?!B)[A-Z]
这种写法,其实它是[A-Z]范围
里,排除B
的意思,前置的(?!B)只是对后面数据的一个限定,从而达到过滤匹配的效果。
因此,环视做排除处理是比较实用的,比如,示例五:
需求:字母、数字组合,不区分大小写,不能纯数字或者纯字母,6-16个字符。 通用正则:^[a-z0-9]{6,16}$ 字母数字组合,6-16个字符 排除纯字母:(?!^[a-z]+$) 排除纯数字:(?!^[0-9]+$) 组合起来:(?!^[a-z]+$)(?!^[0-9]+$)^[a-z0-9]{6,16}$
注意,环视部分是不占宽度的,所以有零宽断言的叫法。
所谓不占宽度,可以分成两部分理解:
1、环视的匹配结果不纳入数据结果
2、环视它匹配过的地方,下次还能用它继续匹配。
如果不是环视,则匹配过的地方,不能再匹配第二次了。
上面示例四体现了:环视的匹配结果不纳入数据结果,它的结果:
(?<=B)AAA 源串:BAAA 结果:AAA(?<!B)AAA 源串:CAAA 结果:AAAAAA(?=B) 源串:AAAB 结果:AAAAAA(?!B) 源串:AAAC 结果:AAA
而示例五体现了:环视它匹配过的地方,下次还能用它继续匹配
因为,整个匹配过程中,正则表达式一共走了3次字符串匹配,第一次匹配不全部是字母,第二次匹配不全部是数字,第三次匹配全部是字母数字组合,6-16个字符。
扩展部分:`[A-Z](?<=B)` [A-Z]范围等于B`[A-Z](?<!B)` [A-Z]范围排除B`(?!B)[A-Z]` [A-Z]范围排除B
附: js不支持(?<=exp)
和 (?<!exp)
语法
二、环视的类型
环视的类型有两类:
(一)肯定和否定
1、肯定:(?=exp)
和 (?<=exp)
2、否定:(?!exp)
和 (?<!exp)
(二)顺序和逆序
1、顺序:(?=exp)
和 (?!exp)
2、逆序:(?<=exp)
和 (?<!exp)
· 两种类型名称组合
1、肯定顺序:(?=exp)
2、否定顺序:(?!exp)
3、肯定逆序:(?<=exp)
4、否定逆序:(?<!exp)
· 四种组合的用法
四种组合,根据正则与环视位置的不同,又可以组合出来8种不同的摆放方式。
一般来说,顺序的环视,放在正则后面,认为是常规用法,而放在正则前面,对正则本身的匹配起到了限制,则认为是变种的用法。
而逆序的环视,常规用法是环视放在正则前面,变种用法是放在正则后面。
总结一句话就是:常规用法,环视不对正则本身做限制;变种用法会限制正则本身,而不能当做环视了。
但是,无论常规和变种,都是非常常见的用法。
四种组合正则与环视的摆放位置
1、肯定顺序常规: [a-z]+(?=;) 字母序列后面跟着;2、肯定顺序变种: (?=[a-z]+$).+$ 字母序列3、肯定逆序常规: (?<=:)[0-9]+ :后面的数字4、肯定逆序变种: \b[0-9]\b(?<=[13579]) 0-9中的奇数5、否定顺序常规: [a-z]+\b(?!;) 不以;结尾的字母序列6、否定顺序变种: (?!.*?[lo0])\b[a-z0-9]+\b 不包含l/o/0的字母数字系列7、否定逆序常规: (?<!age)=([0-9]+) 参数名不为age的数据8、否定逆序变种: \b[a-z]+(?<!z)\b 不以z结尾的单词
下面示例,仅对肯定顺序环视进行两种用法的讲解,其他组合都有类似用法,读者参考上面列举8种位置用法自行测试。
1、肯定顺序:(?=exp)
(1)常规用法
所谓常规用法,主要指正则匹配部分位于肯定顺序环视左侧,如:test(?=\.php)
,用于匹配后缀是.php
的test文件。
示例四:肯定顺序环视常规用法
源字符串:
notexefile1.txtexefile1.exeexefile2.exeexefile3.exenotexefile2.phpnotexefile3.sh
需求:获取.exe
后缀文件不含后缀的文件名
正则:.+(?=\.exe)
结果:
exefile1exefile2exefile3
示例中,因为要获取.exe
后缀不含后缀的文件名,因此,在不使用分组进行捕获的时候,我们利用了肯定顺序型环视的限定,达到了既限定为.exe
后缀又不被捕获进匹配结果的效果,充分展示了环视不占位的特性。
(2)变种用法
所谓变种用法,主要指正则匹配部分位于肯定顺序环视右侧,匹配内容收到环视条件的限定,如:^(?=[a-z]+$).+
,虽然后面用的是.+
(.
除了不能匹配换行,能匹配任意字符),但是,这个表达式只能匹配一个以上的a-z
字母组合,因为它被前面的环视限制了匹配范围。
示例五:肯定顺序环视变种用法
需求:必须包含字母(不区分大小写)、数字,6-16位密码
正则:^(?=.*?[a-zA-Z])(?=.*?[0-9])[a-zA-Z0-9]{6,16}$
测试用例:
#量词条件:1. 小于62. 6-16(关注边界值)3. 大于16#字符条件:1. 纯数字2. 纯英文3. 数字+英文4. 英文+数字5. 英文数字乱序混合注:每类字符条件都要考虑量词条件
示例中,使用(?=.*?[a-zA-Z])
限定后面的字符中至少有一个字母(此时不能当做环视来使用),使用(?=.*?[0-9])
限定后面的字符中至少有一个数字,最后通过实际匹配正则[a-zA-Z0-9]{6,16}
限定量词。此示例,同样提现了环视不占位的特性,否则的话,第一个环视消耗完字符,会导致后面匹配失败,而实际并没有,因为环视不消耗匹配字符。
2、否定顺序:(?!exp)
示例六:否定顺序环视
源字符串:
notexefile1.txtexefile1.exeexefile2.exeexefile3.exenotexefile2.phpnotexefile3.sh
需求:获取不是.exe
后缀文件不含后缀的文件名
正则:(.+)(?!\.exe)\.[^.]+$
结果:
notexefile1notexefile2notexefile3
首先,拿到这个需求,看过前面肯定顺序环视例子的写法,我们很可能一下子写出来.+(?!\.exe)
,但是测试之后却发现,错了!为什么?一万个为什么飘过~~~
为什么匹配错误,这涉及到正则匹配的原理,匹配过程如下:
为了解释方便,这里以多行模式进行讲解。
正则.+
:因为没有指定位置,从每行字符串开始位置开始匹配,.+
是贪婪模式,尽可能多匹配,而且是匹配除了换行外的任意字符,因此,以第一行为例,.+
匹配到notexefile1.txt
,匹配位置移动到字符串最后。
正则(?!\.exe)
:匹配字符串结束位置,不是.exe
,成功,匹配结束。
匹配结果得到:notexefile1.txt
其他几行匹配过程是类似的,我们发现每行它都匹配上了,这不是我们预期的结果。
为了得到预期的结果,我们需要在环视限定的条件下,把后缀部分消耗掉,同时利用否定顺序环视限定其不能是.exe
后缀,然后用分组获取文件名,得到表达式:(.+)(?!\.exe)\.[^.]+$
。这个表达式的匹配过程,跟上面其实是类似的,只不过因为表达式没有匹配完成,导致了回溯,回溯让出了后缀部分给\.[^.]+
去匹配了。
如何写出这个正则:在写这个正则的过程中,我们可以先写出(.+)\.[^.]+$
这样的正则,然后在再后缀位置插入环视限定,从而得到目标正则(.+)(?!\.exe)\.[^.]+$
。
由于回溯过程涉及步骤过多,这里就不做展开,后面有机会再写一个关于正则回溯的文章,现在大家可以打开这个否定顺序匹配与回溯演示页,分别查看3个版本的debug情况。
选择版本:在正则输入框上面的下拉菜单里
查看debug:左侧TOOLS区域的Regex Debugger
菜单。
注:由于该站jquery引用自谷歌,因此需要翻墙加载才可以打开
当然也可以用Regexbuddy的Debug功能,这个可以参考《正则表达式工具RegexBuddy使用教程》查看Debug用法。
三个版本的正则都是(.+)(?!\.exe)\.[^.]+$
源字符串分别是:
1. 测试示例六,使用示例六源字符串
2. 测试匹配成功情况回溯,源字符串
notexefile1.txt
3. 测试匹配失败情况回溯,源字符串
exefile1.exe
3、肯定逆序:(?<=exp)
(1)肯定逆序环视和否定逆序环视在一些语言中是不支持的,如JavaScript就不支持,大家在使用过程中需要注意一下。
(2)很多语言不支持非确定长度的逆序环视。所谓非确定长度,是指逆序环视部分内容,不是固定长度的,如(?<=.*;)abc
,这里用的.*
就是不固定的长度。无论是分支情况还是什么,逆序环视部分需要固定长度。
(3)有些语言里,支持特定范围的非确定长度,这个是指(?<=.{0,100};)abc
这种,本来的.*
使用0-100
这样的限定最大长度为100的范围值。
因此,大家使用过程中可以根据自己使用语言的差异,测试使用。
示例七:肯定逆序环视
源字符串:
name=Zjmainstayage=26
需求:获取name参数的值
正则:(?<=name=).+
示例很直白,前面必须是name=
,然后获取其后面的数据,由于环视不占位,因此并没有出现在匹配结果中。
4、否定逆序:(?<!exp)
示例八:否逆序环视
源字符串:
name=Zjmainstayage=26
需求:获取不是name参数的值
正则:^[^=]+=(?<!name=)(.+)
跟否定顺序示例一样,我们不能直接用(?<!name=).+
进行匹配,正则做法是先把参数部分匹配出来,再用否定逆序环视对它进行限定,限定它不能是name=
,因此实现匹配。
讲到这里,你们是否能想到前面否定顺序示例六中,可以用否定逆序来做?
正则:(.+)\.[^.]+(?<!\.exe)$
因此,几个环视组合,由于正则所摆放的位置不同,可以产生等价的效果。
附: js不支持(?<=exp)
和 (?<!exp)
语法
三、环视的应用
环视一直是正则表达式使用过程中的难题,主要体现在它的不占位(不消耗匹配字符)但起限定作用、肯定和否定、顺序和逆序区分、摆放位置不同如何理解等概念上。经过上面的讲解,相信读者已经对这几个概念有了深刻的理解,但是,理解概念跟灵活运用是两码事。
接下来我们再举几个平时常用的例子,帮助大家理解并掌握,达到灵活运用的程度。
示例九:正则分块组合法-必须包含字母、数字、特殊字符
正则:^(?=.*?[a-z])(?=.*?\d)(?![a-z\d]+$).+$
解析: (?=.*?[a-z])
限制必须有字母(限定后面的正则本身必须符合这个规则,限定正则本身)(?=.*?\d)
限制必须有数字 (限定后面的正则本身必须符合这个规则,限定正则本身)(?![a-z\d]+$)
限制从开头到结尾不能全为数字和字母 .+
在没有限定的情况下可以是任意字符 ^
和$
限定字符串的开头和结尾
组合起来就可以得到上面正则。
示例十:正则逐步完善法-排除特定标签p/a/img
,匹配html标签
正则: /]+)[^>]*/?>
解析:
常见的标签格式有:
//无属性值 //有属性值[object Object] //有属性值自闭合 //无属性值自闭合
首先,从简单标签入手,对于
和
,写出正则: ]*/?>
由于[^>]
通配符的匹配访问太大,因此,实际上无论有没有属性值,都被上面表达式给匹配了,这个没关系,我们通过进一步细化匹配通配符,缩小匹配范围。
我们观察可得,标签名是这样得到的:
无属性值: ]+)>
得到正则:
/]+)
用这部分代替前面通配正则的标签名部分,得到: /]+)[^>]*/?>
最后,我们需要排除p/a/img
标签,用否定顺序法,在标签名前面加入否定环视: /]+)[^>]*/?>
大功告成,这是我们要的结果!
此示例的正则逐步完善法是正则书写过程中常用方法,倒推回去也是可行的,比如,假如我们拿到一段很长的正则,而它的匹配结果是错误的,我们该怎么做?
我们可以用逐步截断的方法,一步步的减除掉右侧的一部分,直到它恢复匹配,我们就知道刚刚被减除掉的部分正则是有问题的,观察它为什么导致错误,修改正确,再逐步恢复后面减除的正则即可。
示例十一:正则减除查错法-匹配异常原因查找
源字符串:
item1 item2 item3 item4 item5
正则:
(.*?)
减除排错过程:
例子比较简单,主要演示思路过程。
用上面的正则去匹配源字符串,我们发现,明明预期5个结果,但是却得到了4个,因此,我们开始进行减除正则排错。
1. 减除右侧,此时正则
(.*?)
匹配4个
2. 减除右侧(.*?)
,此时正则
,匹配4个
3. 减除"item">
,此时正则<li class=
,匹配5个
4. 恢复"item">
,减除>
,此时正则<li class="item"
,匹配4个
5. 减除"
,此时正则<li class="item
,匹配5个
至此,观察发现item后面还有其他可能,补充兼容:
6. 修复得正则<li class="item[^"]*"
7. 逐步把前面减除的"
后面部分补充回来,此时正则<li class="item[^"]*">(.*?)
,匹配5个
问题解决!
总结
文章至此,已经完整讲解了正则表达式环视的概念与用法,读者从中能够了解到正则的逐步匹配原理,消耗与不消耗匹配字符原理,环视的不占位概念,环视作为一个虚拟位置限定其前后匹配的概念,环视肯定和否定类型与顺序和逆序类型的概念,以及各种概念原理的运用,最后还附带了正则书写过程中运用的分块组合法、逐步完善法和减除查错法,希望能够帮助广大读者更加深刻地理解正则表达式,达到灵活运用的程度。
更多关于正则表达式入门的内容,请参考本站博客《我眼里的正则表达式入门教程》
更多关于正则表达式高级的内容,请参考本站博客《深入理解正则表达式高级教程》
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