Python re 模块

2022-11-14 15:10:52

RE模块

Jamie Zawinski said:

Some people,when confronted with a problem,think,"I know,I'll use regular expressions."

Now they have two problem!

当人们遇到一个问题，想到用正则表达式解决时。他们的问题马上就变成了两个问题

调侃正则表达式不好学。

功能

  1. python支持正则表达式是通过re模块
  2. Regular Expressions 也叫 REs,regex,regexp,regex patterns。看见这些名字就知道是正则表达式
  3. Regex本质是一个小型的，高度专业的编程语言。很多高级语言都嵌入了Regex,Python只是通过re模块来让python可以支持Regex。
  4. re模块提供Perl风格的正则表达式模式。
  5. For advanced use ,it may be necessary to pay careful attention to how the engine will execute a given RE, and write the RE in a certain way in order to produce bytecode that runs faster.
  6. 正则表达式不是全能的，也有一些处理不了的字符任务。
  7. 正则表达式是对某种字符串的表示。一个字符串符合一个正则表达式规则，我们就说这个字符串匹配该正则表达式。（注意：区分部分匹配和全匹配，都叫匹配，根据具体场景上下文环境理解匹配是部分还是全匹配。）
  8. 匹配过后就可以做很多事情了。正则常用于处理：
    • 替换：将字符串中匹配到正则表达式的进行替换
    • 截取：将匹配的从字符串截取掉。根据start,end索引截取
    • 匹配逻辑判断：匹配search ，match等
    • 计数：使用finditer迭代记性迭代计数，其它方式也行
    • 过滤：通过匹配结果bool进行过滤
    • 包含：search
    • 全匹配：fullmatch
    • 分隔：split

注意：

  1. Python中的字符串是支持转义符的，所以要特别注意正则表达式在python中也是用字符串标识而正则表达式也是支持转移字符的，所以避免python字符串将转移解析，就需要给python指示出正则表达式字符串中的转移字符是正则用的，而不是python字符串所用，就需要这样做r'partten'，这样正则表达式中的字符都是没有特殊功能。如：r'\n'是两个字符，'\n'是一个字符，代表换行符。
  2. 正则和需要匹配的字符串，都是要Unicode string 或 8-bit string。两种是不能混合使用。

正则表达式语法

  • 表达式串表达式
  • 复杂表达式可以由简单表达式构成
  • 正则表达式的贪婪greedy和非贪婪non-greedy
    • 是说'+' '*' '?'等多态数量指定的是贪婪匹配，会去匹配尽可能大的范围。
    • 给这三个加上'?'，就是非贪婪，回去匹配尽可能小的范围。
  • 正则表达式包含特殊字符和普通字符
    • 普通字符
      • 什么'A' 'B' 'c' 'd';什么'last' 'next' 'hello' 由普通字符串连起来的。
    • 特殊字符
      • 像 '.' '()' '|' 等
special character means comments
'.' 点号，代表所有字符除了newline换行符 如果设置了DOTALL flag标识，那就会包含newline
'^' 代表字符串的开始,The start of the string In MULTLINE mode在多行模式也匹配每个newline的结尾处
'$' 匹配the end of the string or just befor the newline at the end of the string In MULTILINE mode also matches before a newline.
'\b' 不匹配任何字符串，匹配单词的开头或结尾 如r'\bfoo\b' 能匹配 'foo','foo.','(foo)','bar foo bar'，但是不能匹配'foobar'
'\B' 不匹配任何字符串，是\b的反义
'*' 匹配 0个或 多次重复 这个符号前面的RE 贪婪
'+' 匹配 1个或 多次重复 这个符号前面的RE 贪婪，注意是前面的一个RE，一个普通字符就是一个RE不是所有，是最小单位的一个RE.如 ab+ 匹配的是ab or abbb... 而不是ababab
'?' 匹配 0个或 1次重复 这个符号前面的RE 贪婪
'*?,??,+?' 禁掉*,?,+的贪婪，取他们能匹配的最小范围 非贪婪
'{m}' 指定数量重复 这个符号前面的RE 非贪婪
'{m,n}' 指定m到n数量重复 这个符号前面的RE 贪婪 ，n如果不指定的话，至少m个重复RE
'{m,n}?' 指定m到n数量重复 这个符号前面的RE，但是至匹配最小数量 非贪婪
'' 转义特殊字符 即然特殊字符表示其字面义
'[]' Used to indicate a set of characters 特殊字符在[]中会没有特殊意义；但是符号在[]中如果是第一个字符，那么是有意义的，这里不是表示字符串的开头，而是取反取补集 .并且在[]除了开头的^恶化]符号是有各自的意义
'|' 两边是RE，匹配左边或者右边，或关系 非贪婪，从左到右匹配
'\w' 匹配字母+数字+下划线
'\W' 匹配非字母数字下划线，\w的补集
'\d' 匹配任意数字 等价于[0-9]
'\D' 匹配任意非数字
'\s' 匹配任意空白字符 等价[\t\n\r\f]
'\num' 数字表示引用的分组
'(?P=name) name表示引用的分组名

等等等等。。。。

分组

使用分组可以将分组中匹配的子串提取出来。这就是分组最大的好处了吧。这样的话如果只是想提取某个字符串，但是又要根据其上下文才能确定这个匹配。那么就使用分组再将上下文内容写到partten中，最后从math对象中可以得到分组中的内容。

所以正则分组和Python re模块的match对象是一起工作的。

如下，如果想提取for 后面的城市，这里例子是Beijing，for后面城市是可变的，那么要提取就需要匹配城市前后的for和，号，要得到城市就将城市的放到分组中：

<title>

Conditions for Beijing, Beijing, CN at 09:00 AM CST

</title>

提取代码：

import re

xml_str = '''<title>

Conditions for Beijing, Beijing, CN at 09:00 AM CST

</title>'''

prog = re.compile(r'Conditions for\s(?P<city>\w+),')  # 将regex编译

city_match = prog.search(xml_str)  # 得到match对象

city_name = city_match.group('city')  # 从match对象中获取组中的匹配字符串

print(city_name)

运行结果：

Beijing

上面的例子分组使用了命名分组表示法，也可以直接用()表示，这样在后面match的group调用时就会使用分组偏移量来作为参数了,上面的代码使用非命名分组表示，代码可以改为:

import re

xml_str = '''<title>

Conditions for Beijing, Beijing, CN at 09:00 AM CST

</title>'''

prog = re.compile(r'Conditions for\s(\w+),')  # 这里使用了普通分组表示

city_match = prog.search(xml_str)  # 得到match对象

city_name = city_match.group(1)  # 使用分组的偏移量来作为参数，这里是1

print(city_name)

总结一下分组

  • 分组可以表示使用命名分组和非命名分组(普通分组)
    • 普通表示：(pattern) 命名表示：(?P< groupname>partten)
  • 分组还可以引用
    • 普通引用: \num 命名引用： (?P=groupname)
  • match对命名分组的访问，使用非命名方式访问也是支持的。

re 模块提供的API

  • re.compile(partten,flag) 返回一个regex对象，regex对象支持很多模块级的函数相同功能的方法,如prog.search(str),prog.match(str)...等等。->返回一个regular expression 对象
  • re.search(partten,string,flag) 扫描字符串，找到第一个符合正则表达式匹配的字符，匹配到并返回match对象，一个都没匹配到返回None。
  • re.match(partten,string,flag) 从字符串开始匹配partten，如果匹配到返回match对象，否则返回None。
  • re.split(partten,string,maxsplite=0,flag=0) 将string中所有匹配的上partten的作为字符串的分隔符进行分隔字符串。如果一个没匹配上返回列表中只有string一个字符串。如果匹配上就分隔返回分隔后元素组成的列表。maxsplit指定字符串最多可以分割的次数。还要特别注意，如果partten中是用了分组，那么分组将出现在最后分隔列表中，每个元素之间。就是将分组中匹配到的也添加到列表中。
  • re.findall(partten,string,flag=0) 返回一个列表，将字符串总所有匹配上模式的都出道列表中。
  • re.sub(pattern, repl, string , count=0, flags=0) 将 string中匹配到partten的替换为repl。count指定匹配多少个。返回替换后的字符串。repl也可以是一个函数，接受一个字符串，返回一个字符串。函数是非常有用的，可以添加逻辑判断。这个很有用的！！！
  • re.escape(str) 将str中处在在正则表达式中有特殊意义的字符进行转移。返回转移后的字符串。
  • re.fullmatch(partten, string, flags=0) 整个字符串都匹配partten,就返回re对象，否则返回None。
  • re.finditer(partten, string, flags=0) 返回一个生成器，生成器每次next()返回的是一个match对象，这个match对象是依次正则匹配上的。

正则表达式对象 Regular Expression Object

正则表达式对象：

  • 就是通过re.compile(partte)返回的对象
  • 如果一个正则表达式在代码中多次被使用，那么最好将其编译成正则对象，这样代码运行效率更快。
  • 正则对象拥有re模块所有的的函数对应的方法
  • 这这表达式还有属性prog.groups 是正则对象包含的分组数
  • prog.groupindex 是命名分组名和组id的一个字典

正则匹配后的 Match Object

匹配对象的API：

  • re模块search,match,fullmatch以及finditer的生成器返回的，这些将匹配上的都作为一个match对象返回
  • match对象存储了匹配上的字符串。并且如果正则表达式有分组的话，那么还会按照分组进行逻辑上的分组存储，提供group()方法进行分组访问。
  • match.group([group1,...]) 参数为组的偏移值，第一个组那么是1，第二个组那么是2，依次类推。如果不带参数或者参数偏移为0，那么返回整个正则匹配的字符串。如果是单个组的偏移量，那么就是某个组的字符串。如果是多个组的偏移，那么就将多个组匹配的字符串组成的元组返回。
  • match.group() 如果正则表达式是命名组，那么也支持名字访问组值。也支持索引。
  • 如果group是贪婪的，那么已最后一次匹配为该组的值。
  • match.groups() 返回所有的组所构成的元组，这个方法的参数是默认值，用在某个主没匹配上任何字符。
  • match.groupdict() 返回命名组字典，也是可以传入一个默认值参数，当某个组没有匹配上。
  • 注意group()返回匹配的字符串，就算没有分组。而groups()必须有分组才会有值，不然是空元组，groupdict()返回空字典
  • match.start() 匹配上字符串的开始位置
  • match.end() 匹配上字符串的结束位置
  • match.span() 返回起始位置构成的元组

re模块使用例子

参考官方手册re模块例子

  • 手机格式 1\d{10}
  • 邮箱格式 r"^\w+(.?\w+)@(\w+.)\w+$"
  • 带名字邮箱地址格式
  • IPv4地址

注意

  • 正则表达式，在有可变长的贪婪配置时，一定要考虑好后面的匹配会影响可变长表达式所能匹配到的范围。
  • 正则表达式中反斜杠字符的表示。由于字符要进行转义，转移的字符又要进行转义，所以转义一个反斜杠需要四个反斜杠或者r"\" r加三个反斜杠。
上一篇：【一天一道LeetCode】#5 Longest Palindromic Substring


下一篇：UVa-679 Dropping Balls 二叉树