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Python正則表達式指南

日期:2017/3/1 9:41:55   编辑:Linux編程

本文介紹了Python對於正則表達式的支持,包括正則表達式基礎以及Python正則表達式標准庫的完整介紹及使用示例。本文的內容不包括如何編寫高效的正則表達式、如何優化正則表達式,這些主題請查看其他教程。

1.正則表達式基礎

1.1. 簡單介紹

正則表達式並不是Python的一部分。正則表達式是用於處理字符串的強大工具,擁有自己獨特的語法以及一個獨立的處理引擎,效率上可能不如str自帶的方法,但功能十分強大。得益於這一點,在提供了正則表達式的語言裡,正則表達式的語法都是一樣的,區別只在於不同的編程語言實現支持的語法數量不同;但不用擔心,不被支持的語法通常是不常用的部分。如果已經在其他語言裡使用過正則表達式,只需要簡單看一看就可以上手了。

下圖展示了使用正則表達式進行匹配的流程:

正則表達式的大致匹配過程是:依次拿出表達式和文本中的字符比較,如果每一個字符都能匹配,則匹配成功;一旦有匹配不成功的字符則匹配失敗。如果表達式中有量詞或邊界,這個過程會稍微有一些不同,但也是很好理解的,看下圖中的示例以及自己多使用幾次就能明白。

下圖列出了Python支持的正則表達式元字符和語法:

《Python核心編程 第二版》.(Wesley J. Chun ).[高清PDF中文版] http://www.linuxidc.com/Linux/2013-06/85425.htm

《Python開發技術詳解》.( 周偉,宗傑).[高清PDF掃描版+隨書視頻+代碼] http://www.linuxidc.com/Linux/2013-11/92693.htm

Python腳本獲取Linux系統信息 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-08/88531.htm

在Ubuntu下用Python搭建桌面算法交易研究環境 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-11/92534.htm

1.2. 數量詞的貪婪模式與非貪婪模式

正則表達式通常用於在文本中查找匹配的字符串。Python裡數量詞默認是貪婪的(在少數語言裡也可能是默認非貪婪),總是嘗試匹配盡可能多的字符;非貪婪的則相反,總是嘗試匹配盡可能少的字符。例如:正則表達式"ab*"如果用於查找"abbbc",將找到"abbb"。而如果使用非貪婪的數量詞"ab*?",將找到"a"。

1.3. 反斜槓的困擾

與大多數編程語言相同,正則表達式裡使用"\"作為轉義字符,這就可能造成反斜槓困擾。假如你需要匹配文本中的字符"\",那麼使用編程語言表示的正則表達式裡將需要4個反斜槓"\\\\":前兩個和後兩個分別用於在編程語言裡轉義成反斜槓,轉換成兩個反斜槓後再在正則表達式裡轉義成一個反斜槓。Python裡的原生字符串很好地解決了這個問題,這個例子中的正則表達式可以使用r"\\"表示。同樣,匹配一個數字的"\\d"可以寫成r"\d"。有了原生字符串,你再也不用擔心是不是漏寫了反斜槓,寫出來的表達式也更直觀。

1.4. 匹配模式

正則表達式提供了一些可用的匹配模式,比如忽略大小寫、多行匹配等,這部分內容將在Pattern類的工廠方法re.compile(pattern[, flags])中一起介紹。

2. re模塊

2.1. 開始使用re

Python通過re模塊提供對正則表達式的支持。使用re的一般步驟是先將正則表達式的字符串形式編譯為Pattern實例,然後使用Pattern實例處理文本並獲得匹配結果(一個Match實例),最後使用Match實例獲得信息,進行其他的操作。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 # encoding: UTF-8 import re # 將正則表達式編譯成Pattern對象 pattern = re.compile(r'hello') # 使用Pattern匹配文本,獲得匹配結果,無法匹配時將返回None match = pattern.match('hello world!') if match: # 使用Match獲得分組信息 print match.group() ### 輸出 ### # hello

re.compile(strPattern[, flag]):

這個方法是Pattern類的工廠方法,用於將字符串形式的正則表達式編譯為Pattern對象。 第二個參數flag是匹配模式,取值可以使用按位或運算符'|'表示同時生效,比如re.I | re.M。另外,你也可以在regex字符串中指定模式,比如re.compile('pattern', re.I | re.M)與re.compile('(?im)pattern')是等價的。
可選值有:

  • re.I(re.IGNORECASE): 忽略大小寫(括號內是完整寫法,下同)

  • M(MULTILINE): 多行模式,改變'^'和'$'的行為(參見上圖)

  • S(DOTALL): 點任意匹配模式,改變'.'的行為

  • L(LOCALE): 使預定字符類 \w \W \b \B \s \S 取決於當前區域設定

  • U(UNICODE): 使預定字符類 \w \W \b \B \s \S \d \D 取決於unicode定義的字符屬性

  • X(VERBOSE): 詳細模式。這個模式下正則表達式可以是多行,忽略空白字符,並可以加入注釋。以下兩個正則表達式是等價的:

1 2 3 4 a = re.compile(r"""\d + # the integral part \. # the decimal point \d * # some fractional digits""", re.X) b = re.compile(r"\d+\.\d*")

re提供了眾多模塊方法用於完成正則表達式的功能。這些方法可以使用Pattern實例的相應方法替代,唯一的好處是少寫一行re.compile()代碼,但同時也無法復用編譯後的Pattern對象。這些方法將在Pattern類的實例方法部分一起介紹。如上面這個例子可以簡寫為:

1 2 m = re.match(r'hello', 'hello world!') print m.group()

re模塊還提供了一個方法escape(string),用於將string中的正則表達式元字符如*/+/?等之前加上轉義符再返回,在需要大量匹配元字符時有那麼一點用。

2.2. Match

Match對象是一次匹配的結果,包含了很多關於此次匹配的信息,可以使用Match提供的可讀屬性或方法來獲取這些信息。

屬性:

  1. string: 匹配時使用的文本。

  2. re: 匹配時使用的Pattern對象。

  3. pos: 文本中正則表達式開始搜索的索引。值與Pattern.match()和Pattern.seach()方法的同名參數相同。

  4. endpos: 文本中正則表達式結束搜索的索引。值與Pattern.match()和Pattern.seach()方法的同名參數相同。

  5. lastindex: 最後一個被捕獲的分組在文本中的索引。如果沒有被捕獲的分組,將為None。

  6. lastgroup: 最後一個被捕獲的分組的別名。如果這個分組沒有別名或者沒有被捕獲的分組,將為None。

方法:

  1. group([group1, …]):
    獲得一個或多個分組截獲的字符串;指定多個參數時將以元組形式返回。group1可以使用編號也可以使用別名;編號0代表整個匹配的子串;不填寫參數時,返回group(0);沒有截獲字符串的組返回None;截獲了多次的組返回最後一次截獲的子串。

  2. groups([default]):
    以元組形式返回全部分組截獲的字符串。相當於調用group(1,2,…last)。default表示沒有截獲字符串的組以這個值替代,默認為None。

  3. groupdict([default]):
    返回以有別名的組的別名為鍵、以該組截獲的子串為值的字典,沒有別名的組不包含在內。default含義同上。

  4. start([group]):
    返回指定的組截獲的子串在string中的起始索引(子串第一個字符的索引)。group默認值為0。

  5. end([group]):
    返回指定的組截獲的子串在string中的結束索引(子串最後一個字符的索引+1)。group默認值為0。

  6. span([group]):
    返回(start(group), end(group))。

  7. expand(template):
    將匹配到的分組代入template中然後返回。template中可以使用\id或\g<id>、\g<name>引用分組,但不能使用編號0。\id與\g<id>是等價的;但\10將被認為是第10個分組,如果你想表達\1之後是字符'0',只能使用\g<1>0。

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更多詳情見請繼續閱讀下一頁的精彩內容: http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/104570p2.htm

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