字符串是编程时涉及到的最多的一种数据结构,对字符串进行操作的需求几乎无处不在。比如判断一个字符串是否是合法的Email地址,虽然可以编程提取@前后的子串,再分别判断是否是单词和域名,但这样做不但麻烦,而且代码难以复用。
正则表达式是一种用来匹配字符串的强有力的武器。它的设计思想是用一种描述性的语言来给字符串定义一个规则,凡是符合规则的字符串,我们就认为它“匹配”了,否则,该字符串就是不合法的。
所以我们判断一个字符串是否是合法的Email的方法是:
- 创建一个匹配Email的正则表达式;
- 用该正则表达式去匹配用户的输入来判断是否合法。
因为正则表达式也是用字符串表示的,所以,我们要首先了解如何用字符来描述字符。
在正则表达式中,如果直接给出字符,就是精确匹配。用\d可以匹配一个数字,\w可以匹配一个字母或数字,所以:
- '00\d'可以匹配'007',但无法匹配'00A';
- '\d\d\d'可以匹配'010';
- '\w\w\d'可以匹配'py3';
.可以匹配任意字符,所以:
'py.'可以匹配'pyc'、'pyo'、'py!'等等。
要匹配变长的字符,在正则表达式中,用*表示任意个字符(包括0个),用+表示至少一个字符,用"htmlcode">
s = 'ABC\\-001' # Python的字符串 # 对应的正则表达式字符串变成: # 'ABC\-001'
因此我们强烈建议使用Python的r前缀,就不用考虑转义的问题了:
s = r'ABC\-001' # Python的字符串 # 对应的正则表达式字符串不变: # 'ABC\-001'
先看看如何判断正则表达式是否匹配:
> import re > re.match(r'^\d{3}\-\d{3,8}$', '010-12345') <_sre.SRE_Match object at 0x1026e18b8> > re.match(r'^\d{3}\-\d{3,8}$', '010 12345') >
match()方法判断是否匹配,如果匹配成功,返回一个Match对象,否则返回None。常见的判断方法就是:
test = '用户输入的字符串' if re.match(r'正则表达式', test): print 'ok' else: print 'failed'
切分字符串
用正则表达式切分字符串比用固定的字符更灵活,请看正常的切分代码:
> 'a b c'.split(' ') ['a', 'b', '', '', 'c']
嗯,无法识别连续的空格,用正则表达式试试:
> re.split(r'\s+', 'a b c') ['a', 'b', 'c']
无论多少个空格都可以正常分割。加入,试试:
> re.split(r'[\s\,]+', 'a,b, c d') ['a', 'b', 'c', 'd']
再加入;试试:
> re.split(r'[\s\,\;]+', 'a,b;; c d') ['a', 'b', 'c', 'd']
如果用户输入了一组标签,下次记得用正则表达式来把不规范的输入转化成正确的数组。
分组
除了简单地判断是否匹配之外,正则表达式还有提取子串的强大功能。用()表示的就是要提取的分组(Group)。比如:
^(\d{3})-(\d{3,8})$分别定义了两个组,可以直接从匹配的字符串中提取出区号和本地号码:
> m = re.match(r'^(\d{3})-(\d{3,8})$', '010-12345') > m <_sre.SRE_Match object at 0x1026fb3e8> > m.group(0) '010-12345' > m.group(1) '010' > m.group(2) '12345'
如果正则表达式中定义了组,就可以在Match对象上用group()方法提取出子串来。
注意到group(0)永远是原始字符串,group(1)、group(2)……表示第1、2、……个子串。
提取子串非常有用。来看一个更凶残的例子:
> t = '19:05:30' > m = re.match(r'^(0[0-9]|1[0-9]|2[0-3]|[0-9])\:(0[0-9]|1[0-9]|2[0-9]|3[0-9]|4[0-9]|5[0-9]|[0-9])\:(0[0-9]|1[0-9]|2[0-9]|3[0-9]|4[0-9]|5[0-9]|[0-9])$', t) > m.groups() ('19', '05', '30')
这个正则表达式可以直接识别合法的时间。但是有些时候,用正则表达式也无法做到完全验证,比如识别日期:
'^(0[1-9]|1[0-2]|[0-9])-(0[1-9]|1[0-9]|2[0-9]|3[0-1]|[0-9])$'
对于'2-30','4-31'这样的非法日期,用正则还是识别不了,或者说写出来非常困难,这时就需要程序配合识别了。
贪婪匹配
最后需要特别指出的是,正则匹配默认是贪婪匹配,也就是匹配尽可能多的字符。举例如下,匹配出数字后面的0:
> re.match(r'^(\d+)(0*)$', '102300').groups() ('102300', '')
由于\d+采用贪婪匹配,直接把后面的0全部匹配了,结果0*只能匹配空字符串了。
必须让\d+采用非贪婪匹配(也就是尽可能少匹配),才能把后面的0匹配出来,加个"htmlcode">
> re.match(r'^(\d+"htmlcode">> import re # 编译: > re_telephone = re.compile(r'^(\d{3})-(\d{3,8})$') # 使用: > re_telephone.match('010-12345').groups() ('010', '12345') > re_telephone.match('010-8086').groups() ('010', '8086')编译后生成Regular Expression对象,由于该对象自己包含了正则表达式,所以调用对应的方法时不用给出正则字符串。
小结正则表达式非常强大,要在短短的一节里讲完是不可能的。要讲清楚正则的所有内容,可以写一本厚厚的书了。如果你经常遇到正则表达式的问题,你可能需要一本正则表达式的参考书。
请尝试写一个验证Email地址的正则表达式。版本一应该可以验证出类似的Email:
someone@gmail.com bill.gates@microsoft.com Try版本二可以验证并提取出带名字的Email地址:
<Tom Paris> tom@voyager.org