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Regular Expression

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note

  • ==正则表达式是匹配模式,要么匹配字符,要么匹配位置。请记住这句话。==
  • 精确匹配
js
var regex = /hello/;
console.log(regex.test("hello")); // => true
  • 模糊匹配 (强大) 横向模糊匹配 (多个字符)
js
// 横向模糊匹配
其实现的方式是使用量词。譬如 {m,n},表示连续出现最少 m 次,最多 n 次。
比如正则 /ab{2,5}c/ 表示匹配这样一个字符串:
第一个字符是 "a",接下来是 25 个字符 "b",最后是字符 "c"

测试

js
var regex = /ab{2,5}c/g;
var string = "abc abbc abbbc abbbbc abbbbbc abbbbbbc";
console.log( string.match(regex) );
// => ["abbc", "abbbc", "abbbbc", "abbbbbc"]

// g 表示全局匹配,而不只是第一个

纵向模糊匹配 (单个字符)

js
// 其实现的方式是使用字符组。譬如 [abc],表示该字符是可以字符 "a"、"b"、"c" 中的任何一个。
// 比如 /a[123]b/ 可以匹配如下三种字符串: "a1b"、"a2b"、"a3b"。

测试

js
var regex = /a[123]b/g;
var string = "a0b a1b a2b a3b a4b";
console.log( string.match(regex) );
// => ["a1b", "a2b", "a3b"]

只要掌握横向和纵向模糊匹配,就能解决很大部分正则匹配问题。

字符组 (单个字符)

需要强调的是,虽叫字符组(字符类),但只是其中一个字符。例如 [abc],表示匹配一个字符,它可以是 "a"、"b"、"c" 之一。

范围表示法 (单个字符)

如果字符组里的字符特别多的话,怎么办?可以使用范围表示法。

比如 [123456abcdefGHIJKLM],可以写成 [1-6a-fG-M]。用连字符 - 来省略和简写。

因为连字符有特殊用途,那么要匹配 "a"、"-"、"z" 这三者中任意一个字符,该怎么做呢?

不能写成 [a-z],因为其表示小写字符中的任何一个字符。

可以写成如下的方式:[-az] 或 [az-] 或 [a-z]。即要么放在开头,要么放在结尾,要么转义。总之不会让引擎认为是范围表示法就行了。

排除字符组 (单个字符)

纵向模糊匹配,还有一种情形就是,某位字符可以是任何东西,但就不能是 "a"、"b"、"c"。

此时就是排除字符组(反义字符组)的概念。例如 [^abc],表示是一个除 "a"、"b"、"c"之外的任意一个字 符。字符组的第一位放 ^(脱字符),表示求反的概念。

当然,也有相应的范围表示法。

常见的简写形式 (单个字符)

有了字符组的概念后,一些常见的符号我们也就理解了。因为它们都是系统自带的简写形式。

字符组具体含义
\d表示 [0-9]。表示是一位数字。记忆方式:其英文是 digit(数字)。
\D表示 [^0-9]。表示除数字外的任意字符。
\w表示 [0-9a-zA-Z_]。表示数字、大小写字母和下划线。记忆方式:w 是 word 的简写,也称单词字符。
\W表示 [^0-9a-zA-Z_]。非单词字符。
\s表示 [ \t\v\n\r\f]。表示空白符,包括空格、水平制表符、垂直制表符、换行符、回车符、换页 符。
\S表示 [^ \t\v\n\r\f]。非空白符。
.表示 [^\n\r\u2028\u2029]。通配符,表示几乎任意字符。换行符、回车符、行分隔符和段分隔符除外。记忆方式:想想省略号 … 中的每个点,都可以理解成占位符,表示任何类似的东西。

如果要匹配任意字符怎么办?可以使用 [\d\D]、[\w\W]、[\s\S] 和 [^] 中任何的一个。

量词(多个字符)

量词也称重复。掌握 {m,n} 的准确含义后,只需要记住一些简写形式。

简写形式(多个字符)

量词具体含义
{m,}表示至少出现 m 次
{m}等价于{m,m},表示出现 m 次。
?等价于{0,1},表示出现或者不出现。记忆方式,问号的意思表示,有吗?
+等价于{1,},表示出现至少一次。记忆方式:加号是追加的意思,得先有一个,然后才考虑追加。
*等价于{0,},表示出现任意次,有可能不出现。记忆方式:看看天上的星星,有可能一颗都没有,有可能数都数不过来。

贪婪匹配与惰性匹配(多个字符)

例子

js
var regex = /\d{2,5}/g;
var string = "123 1234 12345 123456";
console.log( string.match(regex) );
// => ["123", "1234", "12345", "12345"]

其中正则 /\d{2,5}/,表示数字连续出现 2 到 5 次。会匹配 2 位、3 位、4 位、5 位连续数字。

但是其是贪婪的,它会尽可能多的匹配。你能给我 6 个,我就要 5 个。你能给我 3 个,我就要 3 个。

反正只要在能力范围内,越多越好。我们知道有时贪婪不是一件好事(请看文章最后一个例子)。而惰性匹配,就是尽可能少的匹配:

js
var regex = /\d{2,5}?/g;
var string = "123 1234 12345 123456";
console.log( string.match(regex) );
// => ["12", "12", "34", "12", "34", "12", "34", "56"]

其中 /\d{2,5}?/ 表示,虽然 2 到 5 次都行,当 2 个就够的时候,就不再往下尝试了。

这也说明正则已匹配到了的字符不会再重新去匹配

通过在量词后面加个问号就能实现惰性匹配,所有惰性匹配情形如下:(?表示量词,0 或 1,咦,也不能解释,反正在量词后加个?就表示是惰性匹配了。)

惰性量词贪婪量词
{m,n}?{m,n}
{m,}?{m,}
???
*?*

TIP 对惰性匹配的记忆方式是:量词后面加个问号,问一问你知足了吗,你很贪婪吗?

多选分支(多个字符)

一个模式可以实现横向和纵向模糊匹配。而多选分支可以支持多个子模式任选其一。

具体形式如下:(p1|p2|p3),其中 p1、p2 和 p3 是子模式,用 |(管道符)分隔,表示其中任何之一。

例如要匹配字符串 "good" 和 "nice" 可以使用 /good|nice/。

测试 1:

js
var regex = /good|nice/g;
var string = "good idea, nice try.";
console.log( string.match(regex) );
// => ["good", "nice"]

测试 2:

js
var regex = /good|dnice/g;
var string = "goodnice";
console.log(string.match(regex));
// => ["good"]

说明第一个分支已匹配完的字符,另一个分支不会再继续匹配。

案例

匹配字符,无非就是字符组、量词和分支结构的组合使用罢了。

下面找几个例子演练一下(其中,每个正则并不是只有唯一写法):

匹配 16 进制颜色值

要求匹配

shell
#ffbbad
#Fc01DF
#FFF
#ffE

案例

js
        var regex = /#([0-9a-fA-F]{6}|[0-9a-fA-F]{3})/g
        // 表示一个 16 进制字符,可以用字符组 [0-9a-fA-F]。
        // 其中字符可以出现 3 或 6 次,需要是用量词和分支结构。

        var string = "#ffbbad #Fc01DF #FFF #ffE";
        console.log( string.match(regex) );
        // => ["#ffbbad", "#Fc01DF", "#FFF", "#ffE"]

匹配时间

以 24 小时制为例。要求匹配:

shell
23:59
02:07

例子

js
        var regex = /(([01][\d])|(2[0-3])):[0-5][\d]/g
        // var regex = /^([01][0-9]|[2][0-3]):[0-5][0-9]$/;
        var str = '23:45'
        console.log(regex.test(str));

NOTE 正则中使用了 ^ 和 $,分别表示字符串开头和结尾。 如果也要求匹配 "7:9",也就是说时分前面的 "0" 可以省略。

此时正则变成:

js
var regex = /^(0?[0-9]|1[0-9]|[2][0-3]):(0?[0-9]|[1-5][0-9])$/;
console.log( regex.test("23:59") );
console.log( regex.test("02:07") );
console.log( regex.test("7:9") );
// => true
// => true
// => true

匹配日期

比如 yyyy-mm-dd 格式为例。

要求匹配:

js
2017-06-10

例子

js
    var regex = /\d{4}-(0\d|1[0-2])-([0-2]\d|3[01])/g
    console.log(regex.test('2017-06-30'));

window 操作系统文件路径

要求匹配

js
F:\study\javascript\regex\regular expression.pdf
F:\study\javascript\regex\
F:\study\javascript
F:\

my,哈哈哈。。。

js
        var regex = /[A-Z]:\\/g
        console.log(regex.test('F:\\'));

分析:整体模式是:

shell
盘符:\文件夹\文件夹\文件夹\

其中匹配 "F:",需要使用 [a-zA-Z]:\,其中盘符不区分大小写,注意 \ 字符需要转义。

文件名或者文件夹名,不能包含一些特殊字符,此时我们需要排除字符组 [^\:*<>|"?\r\n/] 来表示合法字符。

另外它们的名字不能为空名,至少有一个字符,也就是要使用量词 +。因此匹配 文件夹\,可用[^\:*<>|"?\r\n/]+\。

另外 文件夹\,可以出现任意次。也就是 ([^\:<>|"?\r\n/]+\)。其中括号表示其内部正则是一个整

路径的最后一部分可以是 文件夹,没有 \,因此需要添加 ([^\:*<>|"?\r\n/]+)?。

最后拼接成了一个看起来比较复杂的正则:

js
var regex = /^[a-zA-Z]:\\([^\\:*<>|"?\r\n/]+\\)*([^\\:*<>|"?\r\n/]+)?$/;
console.log( regex.test("F:\\study\\javascript\\regex\\regular expression.pdf") );
console.log( regex.test("F:\\study\\javascript\\regex\\") );
console.log( regex.test("F:\\study\\javascript") );
console.log( regex.test("F:\\") );
// => true
// => true
// => true
// => true

其中,在 JavaScript 中字符串要表示字符 \ 时,也需要转义。

匹配 id

要求从

js
<div id="container" class="main"></div>

提取出 id="container"。

可能最开始想到的正则是:

js
var regex = /id=".*"/
var string = '<div id="container" class="main"></div>';
console.log(string.match(regex)[0]);
// => id="container" class="main"

因为 . 是通配符,本身就匹配双引号的,而量词 * 又是贪婪的,当遇到 container 后面双引号时,是不会 停下来,会继续匹配,直到遇到最后一个双引号为止。

解决之道,可以使用惰性匹配:

js
var regex = /id=".*?"/
var string = '<div id="container" class="main"></div>';
console.log(string.match(regex)[0]);
// => id="container"

当然,这样也会有个问题。效率比较低,因为其匹配原理会涉及到“回溯”这个概念(这里也只是顺便提一 下,之后会详细说明)。可以优化如下:

js
var regex = /id="[^"]*"/
var string = '<div id="container" class="main"></div>';
console.log(string.match(regex)[0]);
// => id="container"

小结,入门了

掌握字符组和量词就能解决大部分常见的情形,也就是说,当你会了这二者,JavaScript 正则算是入门了。

正则表达式位置匹配攻略

正则表达式是匹配模式,要么匹配字符,要么匹配位置。请记住这句话。

然而大部分人学习正则时,对于匹配位置的重视程度没有那么高。

什么是位置

位置(锚)是相邻字符之间的位置。

如何匹配位置

^ , $ , \b , \B , (?=p) , (?!p)

^ 和 $

  • ^(脱字符)匹配开头,在多行匹配中匹配行开头。
  • $(美元符号)匹配结尾,在多行匹配中匹配行结尾。 比如我们把字符串的开头和结尾用 "#" 替换(位置可以替换成字符的!):
js
var result = "hello".replace(/^|$/g, '#');
console.log(result);
// => "#hello#"

多行匹配模式(即有修饰符 m)时,二者是行的概念,这一点需要我们注意:

js
var result = "I\nlove\njavascript".replace(/^|$/gm, '#');
console.log(result);
/*
#I#
#love#
#javascript#
*/

\b 和 \B

\b 是单词边界,具体就是 \w 与 \W 之间的位置,也包括 \w 与 ^ 之间的位置,和 \w 与 $ 之间的位置。

比如考察文件名 "[JS] Lesson_01.mp4" 中的 \b,如下:

js
var result = "[JS] Lesson_01.mp4".replace(/\b/g, '#');
console.log(result);
// => "[#JS#] #Lesson_01#.#mp4#"

知道了 \b 的概念后,那么 \B 也就相对好理解了。

\B 就是 \b 的反面的意思,非单词边界。例如在字符串中所有位置中,扣掉 \b,剩下的都是 \B 的。

具体说来就是 \w 与 \w、 \W 与 \W、^ 与 \W,\W 与 $ 之间的位置。

比如上面的例子,把所有 \B 替换成 "#":

js
var result = "[JS] Lesson_01.mp4".replace(/\B/g, '#');
console.log(result);
// => "#[J#S]# L#e#s#s#o#n#_#0#1.m#p#4"

(?=p) 和 (?!p)

(?=p),其中 p 是一个子模式,即 p 前面的位置,或者说,该位置后面的字符要匹配 p。

比如 (?=l),表示 "l" 字符前面的位置,例如:

js
var result = "hello".replace(/(?=l)/g, '#');
console.log(result);
// => "he#l#lo"

而 (?!p) 就是 (?=p) 的反面意思,比如:

js
var result = "hello".replace(/(?!l)/g, '#');
console.log(result);
// => "#h#ell#o#"

二者的学名分别是 positive lookahead 和 negative lookahead。

中文翻译分别是正向先行断言和负向先行断言。

ES5 之后的版本,会支持 positive lookbehind 和 negative lookbehind。

具体是 (?<=p) 和 (?<!p)。

也有书上把这四个东西,翻译成环视,即看看右边和看看左边。

但一般书上,没有很好强调这四者是个位置。

比如 (?=p),一般都理解成:要求接下来的字符与 p 匹配,但不能包括 p 匹配的那些字符。

而在本人看来,(?=p) 就与 ^ 一样好理解,就是 p 前面的那个位置。

位置的特性

对于位置的理解,我们可以理解成空字符 ""

比如 "hello" 字符串等价于如下的形式:

js
"hello" == "" + "h" + "" + "e" + "" + "l" + "" + "l" + "" + "o" + "";

也等价于:

js
"hello" == "" + "" + "hello"

因此,把 /^hello/ 写成 /^^hello$$/,是没有任何问题的:

js
var result = /^^hello$$$/.test("hello");
console.log(result);
// => true

甚至可以写成更复杂的:

js
var result = /(?=he)^^he(?=\w)llo$\b\b$/.test("hello");
console.log(result);
// => true

也就是说字符之间的位置,可以写成多个。

TIP

TIP 把位置理解空字符,是对位置非常有效的理解方式。

案例

不匹配任何东西的正则

让你写个正则不匹配任何东西

easy,/.^/

因为此正则要求只有一个字符,但该字符后面是开头,而这样的字符串是不存在的。

数字的千位分隔符表示法

比如把 "12345678",变成 "12,345,678"。

  1. 弄出最后一个逗号
js
        var regexp = /(?=\d{3}$)/g
        // var regexp = /(?=\d{3})$/g // 可不能写成这样,想想为什么?因为是从左往右匹配的。。
        console.log('1235345'.replace(regexp,','));
        // => "12345,678"

其中,(?=\d{3})\d3 前面的位置。而 \d{3}$ 匹配的是目标字符串最后那 3 位数字。

  1. 弄出所有的逗号

因为逗号出现的位置,要求后面 3 个数字一组,也就是 \d{3} 至少出现一次。

此时可以使用量词 +:

js
var result = "12345678".replace(/(?=(\d{3})+$)/g, ',')
console.log(result);
// => "12,345,678"
  1. 匹配其余案例(还没完) 写完正则后,要多验证几个案例,此时我们会发现问题:
js
var result = "123456789".replace(/(?=(\d{3})+$)/g, ',')
console.log(result);
// => ",123,456,789"

因为上面的正则,仅仅表示把从结尾向前数,一但是 3 的倍数,就把其前面的位置替换成逗号。因此才会出现这个问题。

怎么解决呢?我们要求匹配的到这个位置不能是开头。我们知道匹配开头可以使用 ^,但要求这个位置不是开头怎么办?

easy,(?!^),你想到了吗?测试如下:

js
var regex = /(?!^)(?=(\d{3})+$)/g;
var result = "12345678".replace(regex, ',')
console.log(result);
// => "12,345,678"
result = "123456789".replace(regex, ',');
console.log(result);
// => "123,456,789"
  • 支持其他形式 如果要把 "12345678 123456789" 替换成 "12,345,678 123,456,789"。

此时我们需要修改正则,把里面的开头 ^ 和结尾 $,修改成 \b:

js
var string = "12345678 123456789",
regex = /(?!\b)(?=(\d{3})+\b)/g;
var result = string.replace(regex, ',')
console.log(result);
// => "12,345,678 123,456,789"

其中 (?!\b) 怎么理解呢?

要求当前是一个位置,但不是 \b 前面的位置,其实 (?!\b) 说的就是 \B。

因此最终正则变成了:/\B(?=(\d{3})+\b)/g

格式化

千分符表示法一个常见的应用就是货币格式化。

比如把下面的字符串:

js
1888

格式化成:

js
$ 1888.00

有了前面的铺垫,我们很容实现如下:

js
function format (num) {
  return num.toFixed(2).replace(/\B(?=(\d{3})+\b)/g, ",").replace(/^/, "$$ "); };
console.log( format(1888) );
// => "$ 1,888.00"

验证密码问题

密码长度 6-12 位,由数字、小写字符和大写字母组成,但必须至少包括 2 种字符。

此题,如果写成多个正则来判断,比较容易。但要写成一个正则就比较困难。

那么,我们就来挑战一下。看看我们对位置的理解是否深刻。

  • 简化 不考虑“但必须至少包括 2 种字符”这一条件。我们可以容易写出:
js
var regex = /^[0-9A-Za-z]{6,12}$/;
  • 判断是否包含有某一种字符 假设,要求的必须包含数字,怎么办?

此时我们可以使用 (?=.*[0-9]) 来做。

因此正则变成:

js
var regex = /(?=.*[0-9])^[0-9A-Za-z]{6,12}$/;
  • 同时包含具体两种字符 比如同时包含数字和小写字母,可以用 (?=.[0-9])(?=.[a-z]) 来做。

因此正则变成:

js
var regex = /(?=.*[0-9])(?=.*[a-z])^[0-9A-Za-z]{6,12}$/;
  • 解答 我们可以把原题变成下列几种情况之一:

同时包含数字和小写字母

同时包含数字和大写字母

同时包含小写字母和大写字母

同时包含数字、小写字母和大写字母

以上的 4 种情况是或的关系(实际上,可以不用第 4 条)。最终答案是:

js
var regex = /((?=.*[0-9])(?=.*[a-z])|(?=.*[0-9])(?=.*[A-Z])|(?=.*[a-z])(?=.*[AZ]))^[0-9A-Za-z]{6,12}$/;
console.log( regex.test("1234567") ); // false 全是数字
console.log( regex.test("abcdef") ); // false 全是小写字母
console.log( regex.test("ABCDEFGH") ); // false 全是大写字母
console.log( regex.test("ab23C") ); // false 不足 6 位
console.log( regex.test("ABCDEF234") ); // true 大写字母和数字
console.log( regex.test("abcdEF234") ); // true 三者都有
  • 解惑 上面的正则看起来比较复杂,只要理解了第二步,其余就全部理解了。

/(?=.*[0-9])^[0-9A-Za-z]{6,12}$/

对于这个正则,我们只需要弄明白 (?=.*[0-9])^ 即可。

分开来看就是 (?=.*[0-9]) 和 ^。

表示开头前面还有个位置(当然也是开头,即同一个位置,想想之前的空字符类比)。

(?=.[0-9]) 表示该位置后面的字符匹配 .[0-9],即,有任何多个任意字符,后面再跟个数字。

翻译成大白话,就是接下来的字符,必须包含个数字。

  • 另外一种解法

“至少包含两种字符”的意思就是说,不能全部都是数字,也不能全部都是小写字母,也不能全部都是大写字母。

那么要求“不能全部都是数字”,怎么做呢? (?!p) 出马!

对应的正则是:

js
var regex = /(?!^[0-9]{6,12}$)^[0-9A-Za-z]{6,12}$/;

三种“都不能”呢?

最终答案是

js
var regex = /(?!^[0-9]{6,12}$)(?!^[a-z]{6,12}$)(?!^[A-Z]{6,12}$)^[0-9A-Za-z]{6,12}$/;
console.log( regex.test("1234567") ); // false 全是数字
console.log( regex.test("abcdef") ); // false 全是小写字母
console.log( regex.test("ABCDEFGH") ); // false 全是大写字母
console.log( regex.test("ab23C") ); // false 不足 6 位
console.log( regex.test("ABCDEF234") ); // true 大写字母和数字
console.log( regex.test("abcdEF234") ); // true 三者都有

小结

重点掌握匹配位置的这 6 个锚,给我们的解决正则问题工具箱内添加了新工具。

正则表达式括号的作用

不管哪门语言中都有括号。正则表达式也是一门语言,而括号的存在使这门语言更为强大。

对括号的使用是否得心应手,是衡量对正则的掌握水平的一个侧面标准。

括号的作用,其实三言两语就能说明白,括号提供了分组,便于我们引用它。

引用某个分组,会有两种情形:在 JavaScript 里引用它,在正则表达式里引用它。

本章内容虽相对简单,但我也要写长点。

内容包括:

分组和分支结构

分组引用

反向引用

非捕获括号

相关案例

分组和分支结构

这二者是括号最直觉的作用,也是最原始的功能,强调括号内的正则是一个整体,即提供子表达式。

shell
我们知道 /a+/ 匹配连续出现的 "a",而要匹配连续出现的 "ab" 时,需要使用 /(ab)+/。

其中括号是提供分组功能,使量词 + 作用于 "ab" 这个整体,测试如下:

var regex = /(ab)+/g;
var string = "ababa abbb ababab";
console.log( string.match(regex) );
// => ["abab", "ab", "ababab"] // 默认贪婪模式

分支结构

而在多选分支结构 (p1|p2) 中,此处括号的作用也是不言而喻的,提供了分支表达式的所有可能。

比如,要匹配如下的字符串:

js
I love JavaScript
I love Regular Expression

可以使用正则:

js
var regex = /^I love (JavaScript|Regular Expression)$/;
console.log( regex.test("I love JavaScript") );
console.log( regex.test("I love Regular Expression") );
// => true
// => true

如果去掉正则中的括号,即:

/^I love JavaScript|Regular Expression$/,

匹配字符串是 "I love JavaScript" 和 "Regular Expression",当然这不是我们想要的。

分组引用

这是括号一个重要的作用,有了它,我们就可以进行数据提取,以及更强大的替换操作。

而要使用它带来的好处,必须配合使用实现环境的 API。

以日期为例。假设格式是 yyyy-mm-dd 的,我们可以先写一个简单的正则:

js
var regex = /\d{4}-\d{2}-\d{2}/;

然后再修改成括号版的:

js
var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;

对比这两个可视化图片,我们发现,与前者相比,后者多了分组编号,如 Group #1。

其实正则引擎也是这么做的,在匹配过程中,给每一个分组都开辟一个空间,用来存储每一个分组匹配到的数据。

既然分组可以捕获数据,那么我们就可以使用它们。

提取数据

比如提取出年、月、日,可以这么做:

js
var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
var string = "2017-06-12";
console.log( string.match(regex) );
// => ["2017-06-12", "2017", "06", "12", index: 0, input: "2017-06-12"]

TIP

match 返回的一个数组,第一个元素是整体匹配结果,然后是各个分组(括号里)匹配的 内容,然后是匹配下标,最后是输入的文本。另外,正则表达式是否有修饰符 g,match 返回的数组格式是不一样的。

另外也可以使用正则实例对象的 exec 方法:

js
var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
var string = "2017-06-12";
console.log( regex.exec(string) );
// => ["2017-06-12", "2017", "06", "12", index: 0, input: "2017-06-12"]

同时,也可以使用构造函数的全局属性 $1 至 $9 来获取:

js
var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
var string = "2017-06-12";
regex.test(string); // 正则操作即可,例如
//regex.exec(string);
//string.match(regex);
console.log(RegExp.$1); // "2017"
console.log(RegExp.$2); // "06"
console.log(RegExp.$3); // "12"

替换

比如,想把 yyyy-mm-dd 格式,替换成 mm/dd/yyyy 怎么做?

js
var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
var string = "2017-06-12";
var result = string.replace(regex, "$2/$3/$1");
console.log(result);
// => "06/12/2017"

其中 replace 中的,第二个参数里用 $1、$2、$3 指代相应的分组。等价于如下的形式:

js
var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
var string = "2017-06-12";
var result = string.replace(regex, function () {
  return RegExp.$2 + "/" + RegExp.$3 + "/" + RegExp.$1;
});
console.log(result);
// => "06/12/2017"

也等价于:

js
var regex = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
var string = "2017-06-12";
var result = string.replace(regex, function (match, year, month, day) {
  return month + "/" + day + "/" + year;
});
console.log(result);
// => "06/12/2017"

案例

字符串 trim 方法模拟

trim 方法是去掉字符串的开头和结尾的空白符。有两种思路去做。

第一种,匹配到开头和结尾的空白符,然后替换成空字符。如:

js
function trim(str) {
  return str.replace(/^\s+|\s+$/g, ''); }
console.log( trim(" foobar ") );
// => "foobar

第二种,匹配整个字符串,然后用引用来提取出相应的数据:

js
function trim (str) {
  return str.replace(/^\s*(.*?)\s*$/g, "$1"); }
console.log( trim(" foobar ") );
// => "foobar"

这里使用了惰性匹配 *?,不然也会匹配最后一个空格之前的所有空格的。

当然,前者效率高。

将每个单词的首字母转换为大写

js
function titleize (str) {
  return str.toLowerCase().replace(/(?:^|\s)\w/g, function (c) {
  return c.toUpperCase();
  }); }
console.log( titleize('my name is epeli') );
// => "My Name Is Epeli"

思路是找到每个单词的首字母,当然这里不使用非捕获匹配也是可以的。

驼峰化

js
function camelize (str) {
  return str.replace(/[-_\s]+(.)?/g, function (match, c) {
  return c ? c.toUpperCase() : '';
  }); }
console.log( camelize('-moz-transform') );
// => "MozTransform"

其中分组 (.) 表示首字母。单词的界定是,前面的字符可以是多个连字符、下划线以及空白符。正则后面 的 ? 的目的,是为了应对 str 尾部的字符可能不是单词字符,比如 str 是 '-moz-transform '。

中划线化

js
function dasherize (str) {
  return str.replace(/([A-Z])/g, '-$1').replace(/[-_\s]+/g, '-').toLowerCase(); }
console.log( dasherize('MozTransform') );
// => "-moz-transform"

驼峰化的逆过程。

HTML 转义和反转义

js
// 将 HTML 特殊字符转换成等值的实体
function escapeHTML (str) {
  var escapeChars = {
  '<' : 'lt',
  '>' : 'gt',
  '"' : 'quot',
  '&' : 'amp',
  '\'' : '#39'
  };
  return str.replace(new RegExp('[' + Object.keys(escapeChars).join('') +']', 'g'),
function (match) {
  return '&' + escapeChars[match] + ';';
  }); }
console.log( escapeHTML('<div>Blah blah blah</div>') );
// => "&lt;div&gt;Blah blah blah&lt;/div&gt";

其中使用了用构造函数生成的正则,然后替换相应的格式就行了,这个跟本章没多大关系。

倒是它的逆过程,使用了括号,以便提供引用,也很简单,如下:

js
// 实体字符转换为等值的 HTML。
function unescapeHTML (str) {
  var htmlEntities = {
  nbsp: ' ',
  lt: '<',
  gt: '>',
  quot: '"',
  amp: '&',
  apos: '\''
  };
  return str.replace(/\&([^;]+);/g, function (match, key) {
  if (key in htmlEntities) {
  return htmlEntities[key];
  }
  return match;
  }); }
console.log( unescapeHTML('&lt;div&gt;Blah blah blah&lt;/div&gt;') );
// => "<div>Blah blah blah</div>"

通过 key 获取相应的分组引用,然后作为对象的键。

匹配成对标签

要求匹配:

html
<title>regular expression</title>
<p>laoyao bye bye</p>

不匹配:

html
<title>wrong!</p>

匹配一个开标签,可以使用正则 <[^>]+>,

匹配一个闭标签,可以使用 </[^>]+>,

但是要求匹配成对标签,那就需要使用反向引用,如:

js
var regex = /<([^>]+)>[\d\D]*<\/\1>/;
var string1 = "<title>regular expression</title>";
var string2 = "<p>laoyao bye bye</p>";
var string3 = "<title>wrong!</p>";
console.log( regex.test(string1) ); // true
console.log( regex.test(string2) ); // true
console.log( regex.test(string3) ); // false

其中开标签 <[^>]+> 改成 <([^>]+)>,使用括号的目的是为了后面使用反向引用,

而提供分组。闭标签使用了反向引用,</\1>。

另外,[\d\D]的意思是,这个字符是数字或者不是数字,因此,也就是匹配任意字符的意思。

正则表达式回溯法原理

学习正则表达式,是需要懂点儿匹配原理的。

而研究匹配原理时,有两个字出现的频率比较高:“回溯”。

听起来挺高大上,事实上却是一个比较容易理解的概念。

因此,本章就简单扼要地说清楚回溯到底是什么东西。

内容包括:没有回溯的匹配

有回溯的匹配

常见的回溯形式

没有回溯的匹配

假设我们的正则是 /ab{1,3}c/,其可视化形式是:

而当目标字符串是 "abbbc" 时,就没有所谓的“回溯”。其匹配过程是:

其中子表达式 b{1,3} 表示 "b" 字符连续出现 1 到 3 次。

有回溯的匹配

如果目标字符串是"abbc",中间就有回溯。

图中第 5 步有红颜色,表示匹配不成功。此时 b{1,3} 已经匹配到了 2 个字符 "b",准备尝试第三个时, 结果发现接下来的字符是 "c"。那么就认为 b{1,3} 就已经匹配完毕。然后状态又回到之前的状态(即 第 6 步与第 4 步一样),最后再用子表达式 c,去匹配字符 "c"。当然,此时整个表达式匹配成功了。 图中的第 6 步,就是“回溯”。 你可能对此没有感觉,这里我们再举一个例子。正则是:

这里再看一个清晰的回溯,正则是:

目标字符串是:"abc"de,匹配过程是:

图中省略了尝试匹配双引号失败的过程。可以看出 .* 是非常影响效率的。

为了减少一些不必要的回溯,可以把正则修改为 /"[^"]*"/。

常见的回溯形式

正则表达式匹配字符串的这种方式,有个学名,叫回溯法。

回溯法也称试探法,它的基本思想是:从问题的某一种状态(初始状态)出发,搜索从这种状态出发 所能达到的所有“状态”,当一条路走到“尽头”的时候(不能再前进),再后退一步或若干步,从 另一种可能“状态”出发,继续搜索,直到所有的“路径”(状态)都试探过。这种不断“前进”、不断“回溯”寻找解的方法,就称作“回溯法”。

     — 百度百科

本质上就是深度优先搜索算法。其中退到之前的某一步这一过程,我们称为“回溯”。

从上面的描述过程中,可以看出,路走不通时,就会发生“回溯”。即,尝试匹配失败时,接下来的一步通常就是回溯。道理,我们是懂了。那么 JavaScript 中正则表达式会产生回溯的地方都有哪些呢?

贪婪量词

之前的例子都是贪婪量词相关的。比如 b{1,3},因为其是贪婪的,尝试可能的顺序是从多往少的方向去尝 试。首先会尝试 "bbb",然后再看整个正则是否能匹配。不能匹配时,吐出一个 "b",即在 "bb" 的基础 上,再继续尝试。如果还不行,再吐出一个,再试。如果还不行呢?只能说明匹配失败了。

虽然局部匹配是贪婪的,但也要满足整体能正确匹配。否则,皮之不存,毛将焉附?

此时我们不禁会问,如果当多个贪婪量词挨着存在,并相互有冲突时,此时会是怎样?

答案是,先下手为强!因为深度优先搜索。测试如下:

js
var string = "12345";
var regex = /(\d{1,3})(\d{1,3})/;
console.log( string.match(regex) );
// => ["12345", "123", "45", index: 0, input: "12345"]

其中,前面的 \d{1,3} 匹配的是 "123",后面的 \d{1,3} 匹配的是 "45"。

惰性量词

惰性量词就是在贪婪量词后面加个问号。表示尽可能少的匹配,比如:

js
var string = "12345";
var regex = /(\d{1,3}?)(\d{1,3})/;
console.log( string.match(regex) );
// => ["1234", "1", "234", index: 0, input: "12345"]

其中 \d{1,3}? 只匹配到一个字符 "1",而后面的 \d{1,3} 匹配了 "234"。

虽然惰性量词不贪,但也会有回溯的现象。比如正则是

目标字符串是 "12345",匹配过程是:

知道你不贪、很知足,但是为了整体匹配成,没办法,也只能给你多塞点了。因此最后 \d{1,3}? 匹配的字 符是 "12",是两个数字,而不是一个。

分支结构

我们知道分支也是惰性的,比如 /can|candy/,去匹配字符串 "candy",得到的结果是 "can",因为分支会 一个一个尝试,如果前面的满足了,后面就不会再试验了。

分支结构,可能前面的子模式会形成了局部匹配,如果接下来表达式整体不匹配时,仍会继续尝试剩下的分 支。这种尝试也可以看成一种回溯。

比如正则

小结

其实回溯法,很容易掌握的。

简单总结就是,正因为有多种可能,所以要一个一个试。直到,要么到某一步时,整体匹配成功了;要么最 后都试完后,发现整体匹配不成功。

贪婪量词“试”的策略是:买衣服砍价。价钱太高了,便宜点,不行,再便宜点。

惰性量词“试”的策略是:卖东西加价。给少了,再多给点行不,还有点少啊,再给点。

分支结构“试”的策略是:货比三家。这家不行,换一家吧,还不行,再换。

既然有回溯的过程,那么匹配效率肯定低一些。相对谁呢?相对那些 DFA 引擎,DFA 是“确定型有限自动 机”的简写。

而 JavaScript 的正则引擎是 NFA,NFA 是“非确定型有限自动机”的简写。

大部分语言中的正则都是 NFA,为啥它这么流行呢?

答:你别看我匹配慢,但是我编译快啊,而且我还有趣哦。

正则表达式的拆分

对于一门语言的掌握程度怎么样,可以有两个角度来衡量:读和写。

不仅要求自己能解决问题,还要看懂别人的解决方案。代码是这样,正则表达式也是这样。

正则这门语言跟其他语言有一点不同,它通常就是一大堆字符,而没有所谓“语句”的概念。如何能正确地把一大串正则拆分成一块一块的,成为了破解“天书”的关键。

本章就解决这一问题,内容包括:

结构和操作符

注意要点

案例分析

结构和操作符

编程语言一般都有操作符。只要有操作符,就会出现一个问题。当一大堆操作在一起时,先操作谁,又后操 作谁呢?为了不产生歧义,就需要语言本身定义好操作顺序,即所谓的优先级。

而在正则表达式中,操作符都体现在结构中,即由特殊字符和普通字符所代表的一个个特殊整体。

JavaScript 正则表达式中,都有哪些结构呢?

字符字面量、字符组、量词、锚、分组、选择分支、反向引用。

具体含义简要回顾如下:

结构说明
字面量匹配一个具体字符,包括不用转义的和需要转义的。比如 a 匹配字符"a",又比如 \n 匹配换行符,又比如 . 匹配小数点。
字符组匹配一个字符,可以是多种可能之一,比如[0-9],标识匹配一个数字。也有\d的简写形式。另外还有反义字符组,表示可以是除了特定字符之外任何一个字符,比如[^0-9],表示一个非数字字符,也有\D的简写形式。
量词表示一个字符连续出现,比如 a{1,3} 表示 "a" 字符连续出现 3 次。另外还有常见的简写形式,比如 a+ 表示 "a" 字符连续出现至少一次。
匹配一个位置,而不是字符。比如 ^ 匹配字符串的开头,又比如 \b 匹配单词边界,又比如 (?=\d) 表示数字前面的位置。
分组用括号表示一个整体,比如 (ab)+,表示 "ab" 两个字符连续出现多次,也可以使用非捕获分组 (?:ab)+。
分支多个子表达式多选一,比如 abc|bcd,表达式匹配 "abc" 或者 "bcd" 字符子串。反向引用,比如 \2,表示引用第 2 个分组。

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