更多强大的功能
到目前为止,我们只是介绍了正则表达式的一部分功能。在这一篇中,我们会学习到一些新的元字符,然后再教大家如何使用组来获得被匹配的部分文本。
更多元字符
还有一些元字符我们没有讲到,接下来小甲鱼一一为大家讲解。
有些元字符它们不匹配任何字符,只是简单地表示成功或失败,因此这些字符也称之为
零宽断言
。例如
\b
表示当前位置位于一个单词的边界,但
\b
并不能改变位置。因此,零宽断言不应该被重复使用,因为
\b
并不会修改当前位置,所以
\b\b
跟
\b
是没什么两样的。
小甲鱼解释:很多人可能不理解“改变位置”和“零宽断言”的意思?我尝试解释下,比如 abc 匹配完 a 之后,咱的当前位置就会移动,才能继续匹配 b,依次类推...但是 \babc 的话,\b
|
或操作符,对两个正则表达式进行或操作。如果 A 和 B 是正则表达式,
A | B
会匹配
A
或
B
中出现的任何字符。为了能够更加合理的工作,
|
的优先级非常低。例如
Fish|C
应该匹配
Fish
或
C
,而不是匹配
Fis
,然后一个
'h'
或
'C'
。
同样,我们使用
\|
来匹配
'|'
字符本身;或者包含在一个字符类中,像这样
[|]
。
^
匹配字符串的起始位置。如果设置了 MULTILINE 标志,就会变成匹配每一行的起始位置。在 MULTILINE 中,每当遇到换行符就会立刻进行匹配。
举个例子,如果你只希望匹配位于字符串开头的单词 From,那么你的正则表达式可以写为 ^From:
1. >>> print(re.search('^From', 'From Here to Eternity'))
2. <_sre.SRE_Match object; span=(0, 4), match='From'>
3. >>> print(re.search('^From', 'Reciting From Memory'))
4. None
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$
匹配字符串的结束位置,每当遇到换行符也会离开进行匹配。
>>> print(re.search('}$', '{block}'))
<_sre.SRE_Match object; span=(6, 7), match='}'>
>>> print(re.search('}$', '{block} '))
None
>>> print(re.search('}$', '{block}\n'))
<_sre.SRE_Match object; span=(6, 7), match='}'>
同样,我们使用
\$
来匹配
'$'
字符本身;或者包含在一个字符类中,像这样
[$]
。
\A
只匹配字符串的起始位置。如果没有设置 MULTILINE 标志的时候,
\A
和
^
的功能是一样的;但如果设置了 MULTILINE 标志,则会有一些不同:
\A
还是匹配字符串的起始位置,但
^
会对字符串中的每一行都进行匹配。
\Z
只匹配字符串的结束位置。
\b
单词边界,这是一个只匹配单词的开始和结尾的零宽断言。“单词”定义为一个字母数字的序列,所以单词的结束指的是空格或者非字母数字的字符。
下边例子中,
class
只有在出现一个完整的单词
class
时才匹配;如果出现在别的单词中,并不会匹配。
1. >>> p = re.compile(r'\bclass\b')
2. >>> print(p.search('no class at all'))
3. <_sre.SRE_Match object; span=(3, 8), match='class'>
4. >>> print(p.search('the declassified algorithm'))
5. None
6. >>> print(p.search('one subclass is'))
7. None
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在使用这些特殊的序列的时候,有两点是需要注意的:第一点需要注意的是,Python 的字符串跟正则表达式在有些字符上是有冲突的(回忆之前反斜杠的例子)。比如说在 Python 中,
\b
表示的是退格符(ASCII 码值是 8)。所以,你如果不使用原始字符串,Python 会将
\b
转换成退格符处理,这样就肯定跟你的预期不一样了。
下边的例子中,我们故意不写表示原始字符串的
'r'
,结果确实大相庭径:
1. >>> p = re.compile('\bclass\b')
2. >>> print(p.search('no class at all'))
3. None
4. >>> print(p.search('\b' + 'class' + '\b'))
5. <_sre.SRE_Match object; span=(0, 7), match='\x08class\x08'>
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第二点需要注意的是,在字符类中不能使用这个断言。跟 Python 一样,在字符类中,
\b
只是用来表示退格符。
\B
另一个零宽断言,与
\b
的含义相反,
\B
表示非单词边界的位置。
分组
通常在实际的应用过程中,我们除了需要知道一个正则表达式是否匹配之外,还需要更多的信息。对于比较复杂的内容,正则表达式通常使用分组的方式分别对不同内容进行匹配。
下边的例子,我们将 RFC-822 头用“:”号分成名字和值分别匹配:
1. From: author@example.com
2. User-Agent: Thunderbird 1.5.0.9 (X11/20061227)
3. MIME-Version: 1.0
4. To: editor@example.com
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像这种情况,我们就可以写一个正则表达式先来匹配一整个 RFC-822 头,然后利用分组功能,使用一个组来匹配头的名字,另一个组匹配名字对应的值。
小甲鱼解释:RFC-822 是电子邮件的标准格式,当然看到这里你还不知道分组要怎么分,不急,请接着往下看......
在正则表达式中,使用元字符
( )
来划分组。
( )
元字符跟数学表达式中的小括号含义差不多;它们将包含在内部的表达式组合在一起,所以你可以对一个组的内容使用重复操作的元字符,例如
*
,
+
,
?
或者
{m, n}
。
例如,
(ab)*
会匹配零个或者多个
ab
:
1. >>> p = re.compile('(ab)*')
2. >>> print(p.match('ababababab').span())
3. (0, 10)
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使用
( )
表示的子组我们还可以对它进行按层次索引,可以将索引值作为参数传递给这些方法:group(),start(),end() 和 span()。序号 0 表示第一个分组(这个是默认分组,一直存在的,所以不传入参数相当于默认值 0):
1. >>> p = re.compile('(a)b')
2. >>> m = p.match('ab')
3. >>> m.group()
4. 'ab'
5. >>> m.group(0)
6. 'ab'
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小甲鱼解释:有几对小括号就是分成了几个子组,例如 (a)(b) 和 (a(b))
子组的索引值是从左到右进行编号,子组也允许嵌套,因此我们可以通过从左往右来统计左括号
(
来确定子组的序号。
1. >>> p = re.compile('(a(b)c)d')
2. >>> m = p.match('abcd')
3. >>> m.group(0)
4. 'abcd'
5. >>> m.group(1)
6. 'abc'
7. >>> m.group(2)
8. 'b'
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group() 方法可以一次传入多个子组的序号:
1. >>> m.group(2,1,2)
2. ('b', 'abc', 'b')
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小甲鱼解释:start() 是获得参数子组的开始位置;end() 是获得对应子组的结束位置;span() 是获得对应子组的范围。
我们还特么可以通过 groups() 方法一次性返回所有的子组匹配的字符串:
1. >>> m.groups()
2. ('abc', 'b')
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还有一个反向引用的概念需要介绍。反向引用指的是你可以在后面的位置使用先前匹配过的内容,用法是反斜杠加上数字。例如 \1 表示引用前边成功匹配的序号为 1 的子组。
1. >>> p = re.compile(r'(\b\w+)\s+\1')
2. >>> p.search('Paris in the the spring').group()
3. 'the the'
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如果只是搜索字符串,反向引用不会被用到,因为很少有文本格式会这样来重复字符。但是,你很快会发现,在字符串替换的时候,反向引用是非常有用的(深井冰)!
小甲鱼注释:注意,在 Python 的字符串中会使用反斜杠加数字的方式来表示数字的值对应的 ASCII 字符,所以在使用反向索引的正则表达式中,我们依然强调要使用原始字符串。