正则表达式是一个很有用的工具，可处理复杂的字符匹配和替换工作。在Python中内置了一个re模块以支持正则表达式。
正则表达式有两种基本的操作，分别是匹配和替换。
匹配就是在一个文本字符串中搜索匹配一特殊表达式；
替换就是在一个字符串中查找并替换匹配一特殊表达式的字符串。
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1.基本元素
正则表达式定义了一系列的特殊字符元素以执行匹配动作。
正则表达式基本字符
| 字符 | 描述 |
|---|---|
| text | 匹配text字符串 |
| . | 匹配除换行符之外的任意一个单个字符 |
| ^ | 匹配一个字符串的开头 |
| $ | 匹配一个字符串的末尾 |
在正则表达式中，我们还可用匹配限定符来约束匹配的次数。
匹配限定符
| 最大匹配 | 最小匹配 | 描述 |
|---|---|---|
| * | * | 重复匹配前表达式零次或多次 |
| + | + | 重复匹配前表达式一次或多次 |
| 重复匹配前表达式零次或一次 | ||
| {m} | {m} | 精确重复匹配前表达式m次 |
| {m,} | {m,} | 至少重复匹配前表达式m次 |
| {m,n} | {m,n} | 至少重复匹配前表达式m次，至多重复匹配前表达式n次 |
据上所述，".*"为最大匹配，能匹配源字符串所有能匹配的字符串。".* "为最小匹配，只匹配第一次出现的字符串。如：d.*g能匹配任意以d开头，以g结尾的字符串，如"debug"和"debugging"，甚至"dog is walking"。而d.* g只能匹配"debug"，在"dog is walking"字符串中，则只匹配到"dog "。
在一些更复杂的匹配中，我们可用到组和运算符。
组和运算符
| 组 | 描述 |
|---|---|
| [...] | 匹配集合内的字符，如[a-z],[1-9]或[,./;'] |
| [^...] | 匹配除集合外的所有字符，相当于取反操作 |
| A|B | 匹配表达式A或B，相当于OR操作 |
| (...) | 表达式分组，每对括号为一组，如([a-b]+)([A-Z]+)([1-9]+) |
| \number | 匹配在number表达式组内的文本 |
有一组特殊的字符序列，用来匹配具体的字符类型或字符环境。如\b匹配字符边界，food\b匹配"food"、"zoofood"，而和"foodies"不匹配。
特殊字符序列
| 字符 | 描述 |
|---|---|
| \A | 只匹配字符串的开始 |
| \b | 匹配一个单词边界 |
| \B | 匹配一个单词的非边界 |
| \d | 匹配任意十进制数字字符，等价于r'[0-9]' |
| \D | 匹配任意非十进制数字字符，等价于r'[^0-9]' |
| \s | 匹配任意空格字符（空格符、tab制表符、换行符、回车、换页符、垂直线符号） |
| \S | 匹配任意非空格字符 |
| \w | 匹配任意字母数字字符 |
| \W | 匹配任意非字母数字字符 |
| \Z | 仅匹配字符串的尾部 |
| \\ | 匹配反斜线字符 |
有一套声明(assertion)对具体事件进行声明。
正则表达式声明
| 声明 | 描述 |
|---|---|
| ( iLmsux) | 匹配空字符串，iLmsux字符对应下表的正则表达式修饰符。 |
| ( :...) | 匹配圆括号内定义的表达式，但不填充字符组表。 |
| ( P<name>) | 匹配圆括号内定义的表达式，但匹配的表达式还可用作name标识的符号组。 |
| ( P=name) | 匹配所有与前面命名的字符组相匹配的文本。 |
| ( #...) | 引入注释，忽略圆括号内的内容。 |
| ( =...) | 如果所提供的文本与下一个正则表达式元素匹配，这之间没有多余的文本就匹配。这允许在一个表达式中进行超前操作，而不影响正则表达式其余部分的分析。如"Martin"其后紧跟"Brown"，则"Martin( =Brown)"就只与"Martin"匹配。 |
| ( !...) | 仅当指定表达式与下一个正则表达式元素不匹配时匹配，是( =...)的反操作。 |
| ( <=...) | 如果字符串当前位置的前缀字符串是给定文本，就匹配，整个表达式就在当前位置终止。如( <=abc)def表达式与"abcdef"匹配。这种匹配是对前缀字符数量的精确匹配。 |
| ( <!...) | 如果字符串当前位置的前缀字符串不是给定的正文，就匹配，是( <=...)的反操作。 |
正则表达式还支持一些处理标志，它会影响正则式的执行方法。
处理标志
| 标志 | 描述 |
|---|---|
| I或IGNORECASE | 忽略表达式的大小写来匹配文本。 |
2.操作
通过re模块，我们就可在python中利用正则式对字符串进行搜索、抽取和替换操作。如：re.search()函数能执行一个基本的搜索操作，它能返回一个MatchObject对象。re.findall()函数能返回匹配列表。
>>> import re
>>> a="this is my re module test"
>>> obj = re.search(r'.*is',a)
>>> print obj
<_sre.SRE_Match object at 0xb7d7a218>
>>> obj.group()
'this is'
>>> re.findall(r'.*is',a)
['this is']
MatchObject对象方法
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| expand(template) | 展开模板中用反斜线定义的内容。 |
| m.group([group,...]) | 返回匹配的文本，是个元组。此文本是与给定group或由其索引数字定义的组匹配的文本，如果没有组定组名，则返回所有匹配项。 |
| m.groups([default]) | 返回一个元组，该元组包含模式中与所有组匹配的文本。如果给出default参数，default参数值就是与给定表达式不匹配的组的返回值。default参数的默认取值为None。 |
| m.groupdict([default]) | 返回一个字典，该字典包含匹配的所有子组。如果给出default参数，其值就是那些不匹配组的返回值。default参数的默认取值为None。 |
| m.start([group]) | 返回指定group的开始位置，或返回全部匹配的开始位置。 |
| m.end([group]) | 返回指定group的结束位置，或返回全部匹配的结束位置。 |
| m.span([group]) | 返回两元素组，此元组等价于关于一给定组或一个完整匹配表达式的(m.start(group),m.end(group)))列表 |
| m.pos | 传递给match()或search()函数的pos值。 |
| m.endpos | 传递给match()或search()函数的endpos值。 |
| m.lastindex | |
| m.lastgroup | |
| m.re | 创建这个MatchObject对象的正则式对象 |
| m.string | 提供给match()或search()函数的字符串。 |
使用sub()或subn()函数可在字符串上执行替换操作。sub()函数的基本格式如下：
sub(pattern,replace,string[,count])
示例
>>> str = 'The dog on my bed'
>>> rep = re.sub('dog','cat',str)
>>> print rep
The cat on my bed
replace参数可接受函数。要获得替换的次数，可使用subn()函数。subn()函数返回一个元组，此元组包含替换了的文本和替换的次数。
如果需用同一个正则式进行多次匹配操作，我们可把正则式编译成内部语言，提高处理速度。编译正则式用compile()函数来实现。compile()函数的基本格式如下：
compile(str[,flags])
str表示需编译的正则式串，flags是修饰标志符。正则式被编译后生成一个对象，该对象有多种方法和属性。
正则式对象方法/属性
| 方法/属性 | 描述 |
|---|---|
| r.search(string[,pos[,endpos]]) | 同search()函数，但此函数允许指定搜索的起点和终点 |
| r.match(string[,pos[,endpos]]) | 同match()函数，但此函数允许指定搜索的起点和终点 |
| r.split(string[,max]) | 同split()函数 |
| r.findall(string) | 同findall()函数 |
| r.sub(replace,string[,count]) | 同sub()函数 |
| r.subn(replace,string[,count]) | 同subn()函数 |
| r.flags | 创建对象时定义的标志 |
| r.groupindex | 将r'( Pid)'定义的符号组名字映射为组序号的字典 |
| r.pattern | 在创建对象时使用的模式 |
转义字符串用re.escape()函数。
通过getattr获取对象引用
>>> li=['a','b']
>>> getattr(li,'append')
>>> getattr(li,'append')('c') #相当于li.append('c')
>>> li
['a', 'b', 'c']
>>> handler=getattr(li,'append',None)
>>> handler
<built-in method append of list object at 0xb7d4a52c>
>>> handler('cc') #相当于li.append('cc')
>>> li
['a','b','c','cc']
>>>result = handler('bb')
>>>li
['a','b','c','cc','bb']
>>>print result
None