使用爬虫爬取网页数据的过程中,需要利用各种工具解析网页中的数据,比如:etreeBeautifulSoupscrapy 等工具,但是功能最强大的还是正则表达式,下面将对 python 的 re 模块方法做一个总结。

Python 通过 re 模块提供对正则表达式的支持。使用 re 的一般步骤是:

  1. 使用 re.compile(正则表达式) 将正则表达式的字符串形式编译为Pattern实例
  2. 使用Pattern实例提供的方法处理文本并获得匹配结果(一个Match实例)
  3. 使用Match实例获得信息,进行其他的操作

一个简单的例子:

# -*- coding: utf-8 -*-
import re

if __name__ == '__main__':
    # 将正则表达式编译成Pattern对象
    pattern = re.compile(r'hello')

    # 使用Pattern匹配文本,获得匹配结果,无法匹配时将返回None
    match = pattern.match('hello world!')

    if match:
        # 使用Match获得分组信息
        print(match.group()) # 输出结果:hello

使用原生字符串定义正则表达式可以方便的解决转义字符的问题

原生字符串的定义方式为:r''

有了原生字符串,不需要手动添加转义符号,它会自动转义,写出来的表达式也更直观。

1. 使用 re

re.compile(strPattern[, flag]):

这个方法是Pattern类的工厂方法,用于将字符串形式的正则表达式编译为Pattern对象。

第一个参数:正则表达式字符串

第二个参数(可选):是匹配模式,取值可以使用按位或运算符'|'表示同时生效,比如 re.I | re.M

可选值如下:

  • re.I(re.IGNORECASE): 忽略大小写(括号内是完整写法,下同)
  • M(MULTILINE): 多行模式,改变'^'和'$'的行为
  • S(DOTALL): 点任意匹配模式,改变'.'的行为
  • L(LOCALE): 使预定字符类 \w \W \b \B \s \S 取决于当前区域设定
  • U(UNICODE): 使预定字符类 \w \W \b \B \s \S \d \D 取决于unicode定义的字符属性
  • X(VERBOSE): 详细模式。这个模式下正则表达式可以是多行,忽略空白字符,并可以加入注释。以下两个正则表达式是等价的:
a = re.compile(r"""\d +  # the integral part
                   \.    # the decimal point
                   \d *  # some fractional digits""", re.X)
b = re.compile(r"\d+\.\d*")

re 提供了众多模块方法用于完成正则表达式的功能。这些方法可以使用Pattern实例的相应方法替代,唯一的好处是少写一行re.compile()代码,但同时也无法复用编译后的Pattern对象。这些方法将在Pattern类的实例方法部分一起介绍。如上面这个例子可以简写为:

m = re.match(r'hello', 'hello world!')
print m.group()

2. 使用 Pattern

Pattern 对象是一个编译好的正则表达式,通过 Pattern 提供的一系列方法可以对文本进行匹配查找。

Pattern 对象不能直接实例化,必须使用 re.compile() 来获取。

2.1 Pattern 对象的属性

Pattern 提供了几个可读属性用于获取表达式的相关信息:

  1. pattern: 编译时用的表达式字符串。
  2. flags: 编译时用的匹配模式,数字形式。
  3. groups: 表达式中分组的数量。
  4. groupindex: 以表达式中有别名的组的别名为键、以该组对应的编号为值的字典,没有别名的组不包含在内。
# -*- coding: utf-8 -*-
import re

if __name__ == '__main__':
    text = 'hello world'
    p = re.compile(r'(\w+) (\w+)(?P<sign>.*)', re.DOTALL)

    print("p.pattern:", p.pattern)
    print("p.flags:", p.flags)
    print("p.groups:", p.groups)
    print("p.groupindex:", p.groupindex)

输出结果如下:

p.pattern: (\w+) (\w+)(?P<sign>.*)
p.flags: 48
p.groups: 3
p.groupindex: {'sign': 3}

2.2 Pattern 对象的方法

1. match(string[, pos[, endpos]]) | re.match(pattern, string[, flags]):

如果 string 的 开始位置 能够找到这个正则样式的任意个匹配,就返回一个相应的 Match对象。

如果匹配过程中pattern无法匹配,或者匹配未结束就已到达endpos,则返回None

pos 和endpos 的默认值分别为 0 和 len(string)

re.match() 无法指定这两个参数,参数flags用于编译pattern时指定匹配模式。

注意: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'$'。

2. search(string[, pos[, endpos]]) | re.search(pattern, string[, flags]):

这个方法用于查找字符串中可以匹配成功的子串。

stringpos下标处起尝试匹配pattern,如果pattern结束时仍可匹配,则返回一个Match对象;

若无法匹配,则将pos1后重新尝试匹配;直到pos=endpos时仍无法匹配则返回None。

posendpos的默认值分别为 0 和 len(string)

re.search()无法指定这两个参数,参数flags用于编译pattern时指定匹配模式。

一个简单的例子:

# -*- coding: utf-8 -*-
import re

if __name__ == '__main__':
    # 将正则表达式编译成Pattern对象
    pattern = re.compile(r'world')

    # 使用search()查找匹配的子串,不存在能匹配的子串时将返回None
    # 这个例子中使用match()无法成功匹配
    match = pattern.search('hello world!')

    if match:
        # 使用Match获得分组信息
        print(match.group()) # 输出结果:world

注意 match 方法 和 search 方法的区别

3. split(string[, maxsplit]) | re.split(pattern, string[, maxsplit]):

按照能够匹配的子串将string分割后返回列表。

maxsplit 用于指定最大分割次数,不指定将全部分割。

# -*- coding: utf-8 -*-
import re

if __name__ == '__main__':
    p = re.compile(r'\d+')
    # 按照数字分隔字符串
    print(p.split('one1two2three3four4')) # 输出结果:['one', 'two', 'three', 'four', '']

4. findall(string[, pos[, endpos]]) | re.findall(pattern, string[, flags]):

搜索 string,以列表形式返回全部能匹配的子串。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import re

if __name__ == '__main__':
    p = re.compile(r'\d+')
    # 找到所有的数字,以列表的形式返回
    print(p.findall('one1two2three3four4')) # 输出结果:['1', '2', '3', '4']

5. finditer(string[, pos[, endpos]]) | re.finditer(pattern, string[, flags]):

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。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import re

if __name__ == '__main__':
    p = re.compile(r'\d+')
    # 返回一个顺序访问每一个匹配结果(`Match`对象)的迭代器
    for m in p.finditer('one1two2three3four4'):
        print(m.group())  # 输出结果:1 2 3 4

6. sub(repl, string[, count]) | re.sub(pattern, repl, string[, count]):

使用 repl 替换 string 中每一个匹配的子串后返回替换后的字符串。
当 repl 是一个字符串时,可以使用 \id 或 \g<id> 、\g<name>引用分组,但不能使用编号0。
当 repl 是一个方法时,这个方法应当只接受一个参数(Match对象),并返回一个字符串用于替换(返回的字符串中不能再引用分组)。
count用于指定最多替换次数,不指定时全部替换。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import re

if __name__ == '__main__':
    p = re.compile(r'(\w+) (\w+)')
    s = 'i say, hello world!'

    print(p.sub(r'\1 \2 hi', s))  # 输出结果:i say hi, hello world hi!

    def func(m):
        return m.group(1).title() + ' ' + m.group(2).title()

    print(p.sub(func, s))  # 输出结果:I Say, Hello World!

7. subn(repl, string[, count]) |re.sub(pattern, repl, string[, count]):

subn() 方法与 sub() 方法的区别是返回结果不同:

subn() 方法返回的结果是一个元组:(替换后的字符串,替换次数)

sub() 方法返回的结果是一个字符串:替换后的字符串


#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import re

if __name__ == '__main__':
    p = re.compile(r'(\w+) (\w+)')
    s = 'i say, hello world!'

    print(p.subn(r'\1 \2 hi', s))  # 输出结果:('i say hi, hello world hi!', 2)

    def func(m):
        return m.group(1).title() + ' ' + m.group(2).title()

    print(p.subn(func, s))  # 输出结果:('I Say, Hello World!', 2)