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Python正则表达式指南

分类: 文章 • 2025-04-07 16:18:58

正则表达式的语言里，正则表达式的语法都是一样的，区别只在于不同的编程语言实现支持的语法数量不同；但不用担心，不被支持的语法通常是不常用的部分。如果已经在其他语言里使用过正则表达式，只需要简单看一看就可以上手了。

Python正则表达式指南

正则表达式的大致匹配过程是：依次拿出表达式和文本中的字符比较，如果每一个字符都能匹配，则匹配成功；一旦有匹配不成功的字符则匹配失败。如果表达式中有量词或边界，这个过程会稍微有一些不同，但也是很好理解的，看下图中的示例以及自己多使用几次就能明白。

下图列出了Python支持的正则表达式元字符和语法：   


Python正则表达式指南

1.2. 数量词的贪婪模式与非贪婪模式

正则表达式通常用于在文本中查找匹配的字符串。Python里数量词默认是贪婪的（在少数语言里也可能是默认非贪婪），总是尝试匹配尽可能多的字符；非贪婪的则相反，总是尝试匹配尽可能少的字符。例如：正则表达式"ab*"如果用于查找"abbbc"，将找到"abbb"。而如果使用非贪婪的数量词"ab*?"，将找到"a"。


1.3. 反斜杠的困扰

与大多数编程语言相同，正则表达式里使用"\"作为转义字符，这就可能造成反斜杠困扰。假如你需要匹配文本中的字符"\"，那么使用编程语言表示的正则表达式里将需要4个反斜杠"\\\\"：前两个和后两个分别用于在编程语言里转义成反斜杠，转换成两个反斜杠后再在正则表达式里转义成一个反斜杠。Python里的原生字符串很好地解决了这个问题，这个例子中的正则表达式可以使用r"\\"表示。同样，匹配一个数字的"\\d"可以写成r"\d"。有了原生字符串，你再也不用担心是不是漏写了反斜杠，写出来的表达式也更直观。


1.4. 匹配模式

正则表达式提供了一些可用的匹配模式，比如忽略大小写、多行匹配等，这部分内容将在Pattern类的工厂方法re.compile(pattern[, flags])中一起介绍。


2. re模块

2.1. 开始使用re

Python通过re模块提供对正则表达式的支持。使用re的一般步骤是先将正则表达式的字符串形式编译为Pattern实例，然后使用Pattern实例处理文本并获得匹配结果（一个Match实例），最后使用Match实例获得信息，进行其他的操作。

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# encoding: UTF-8
import re
 
# 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 ###
# hello

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。 第二个参数flag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。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)与re.compile('(?im)pattern')是等价的。 
可选值有：

  • 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（参见上图）
  • 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：
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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：

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

re模块还提供了一个方法escape(string)，用于将string中的正则表达式元字符如*/+/?等之前加上转义符再返回，在需要大量匹配元字符时有那么一点用。

  1. match(string[, pos[, endpos]]) | re.match(pattern, string[, flags]): 
    这个方法将从string的pos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；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'$'。 
    示例参见2.1小节。
  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。从string的pos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pos加1后重新尝试匹配；直到pos=endpos时仍无法匹配则返回None。 
    pos和endpos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。 
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    # encoding: UTF-8
    import re
     
    # 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 ###
    # world
  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。 
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    import re
     
    p = re.compile(r'\d+')
    print p.split('one1two2three3four4')
     
    ### output ###
    # ['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。 
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    import re
     
    p = re.compile(r'\d+')
    print p.findall('one1two2three3four4')
     
    ### output ###
    # ['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。 
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    import re
     
    p = re.compile(r'\d+')
    for m in p.finditer('one1two2three3four4'):
        print m.group(),
     
    ### output ###
    # 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。 
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    import re
     
    p = re.compile(r'(\w+) (\w+)')
    s = 'i say, hello world!'
     
    print p.sub(r'\2 \1', s)
     
    def func(m):
        return m.group(1).title() + ' ' + m.group(2).title()
     
    print p.sub(func, s)
     
    ### output ###
    # say i, world hello!
    # I Say, Hello World!
  7. subn(repl, string[, count]) |re.sub(pattern, repl, string[, count]): 
    返回 (sub(repl, string[, count]), 替换次数)。 
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    import re
     
    p = re.compile(r'(\w+) (\w+)')
    s = 'i say, hello world!'
     
    print p.subn(r'\2 \1', s)
     
    def func(m):
        return m.group(1).title() + ' ' + m.group(2).title()
     
    print p.subn(func, s)
     
    ### output ###
    # ('say i, world hello!', 2)
    # ('I Say, Hello World!', 2)

以上就是Python对于正则表达式的支持。熟练掌握正则表达式是每一个程序员必须具备的技能，这年头没有不与字符串打交道的程序了。笔者也处于初级阶段，与君共勉，^_^

另外，图中的特殊构造部分没有举出例子，用到这些的正则表达式是具有一定难度的。有兴趣可以思考一下，如何匹配不是以abc开头的单词，^_^







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