# 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。

# 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,可以多种可能之一,比如[0-9],表示匹配一个数字。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的任何一个字符,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1-3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。

其中涉及到的操作符有:

操作符描述 操作符 优先级
转义符 \ 1
括号和方括号 (···)(?:···)(?=···)(?!···)[···] 2
量词限定符 {m}{m, n}{m,}?*+ 3
位置和序列 ^$\元字符一般字符 4
管道符(竖杠) | 5

上面操作符的优先级从上至下,由高到低。

这里,我们来分析一个正则:/ab?(c|de*)+|fg/

  • 由于括号的存在,所以,(c|de*)是一个整体结构。

  • (c|de*)中,注意其中的量词,因此e是一个整体结构。

  • 又因为分支结构|优先级最低,因此c是一个整体、而de是另外一个整体。

  • 同理,整个正则分成了ab?(···)+fg。而由于分支的原因,

  • 又可以分成ab?(c|de*)fg两部分。

希望你没被我绕晕。

# 注意要点

关于结构和操作符,还是有几点需要强调:

# 匹配字符串整体问题

因为是要匹配整个字符串,我们经常会在正则前后中加上^$

比如要匹配目标字符串"abc"或者"bcd"时,如果一不小心,就会写成/^abc|bcd$/

而位置字符和字符序列优先级要比竖杠高,应该改为/^(abc|bcd)$/。

# 量词连缀问题

假设,要匹配这样的字符串:

  1. 每次字符为"a"、"b"、"c"任选其一
  2. 字符串的长度是3的倍数

此时正则不能想当然的写成/^[abc]{3}+$/,这样会报错,说+前面没什么可重复的:

此时要修改成/([abd]{3})+/

# 元字符转义问题

所谓元字符,就是正则中有特殊含义的字符。

所有结构里,用到的元字符总结如下:

^  $  .  *  +  ?  |  \  /  (  )
[  ]  {  }  =  !  :  -  ,

其中string中的\字符也要转义的。

另外,在string中,也可以把每个字符转义,当然,转义后的结构仍是本身:

const string = "^$.*+?|\\/[]{}=!:-,";
const string2 = "\^\$\.\*\+\?\|\\\/\[\]\{\}\=\!\:\-\,";
console.log(string === string2);
// => true

现在的问题是,是不是每个字符都需要转义呢?否,看情况。

# 字符组中的元字符

跟字符组相关的元字符有[]^-。因此在会引起歧义的地方进行转义。例如开头的^必须转义,不然会把整个字符组,看成反义字符组。

const string = "^$.*+?|\\/[]{}=!:-,";
const regex = /[\^$.*+?|\\/\[\]{}=!:\-,]/g;
console.log(string.match(regex));
// => ["^", "$", ".", "*", "+", "?", "|", "\", "/", "[", "]", "{", "}", "=", "!", ":", "-", ","]

# 匹配"[abc]"和"{3,5}"

我们知道[abc],是个字符组。如果要匹配字符串"[abc]"时,该怎么办?

可以写成/\[abc\]/,也可以写成/\[abc]/,测试如下:

const string = "[abc]";
const regex = /\[abc]/g;
console.log(string.match(regex)[0]);
// => "[abc]"

只需要在第一个方括号转义即可,因为后面的方括号构不成字符组,正则不会引发歧义,自然不需要转义。

同理,要匹配字符串"{3, 5}",只需要把正则写成/\{3,5}/即可。

另外,我们知道量词有简写形式{m,},却没有{,n}的情况。虽然后者不构成量词的形式,但此时并不会报错。当然,匹配的字符串也是"{,n}",测试如下:

const string = "{,3}";
const regex = /{,3}/g;
console.log(string.match(regex)[0]);
// => "{,3}"

# 其余情况

比如=!:-,等符号,只要不在特殊结构中,并不需要转义。

但是,括号需要前后都转义的,如/\(123\)/

至于剩下的^$.*?|\/等字符,只要不在字符组内,都需要转义。

# 案例分析

接下来分析两个例子,一个简单的,一个复杂的。

# 身份证

正则表达式是:/^(\d{15}|\d{17}[\dxX])$/

因为竖杠|的优先级最低,所以正则分成了两部分\d{15}\d{17}[\dxX]

\d{15}表示15位连续数字。

\d{17}[\dxX]表示17位连续数字,最后一位可以是数字,可以大小写字母"x"。

# IPV4地址

正则表达式是:/^((0{0,2}\d|0?\d{2}|1\d{2}|2[0-4]\d|25[0-5])\.){3}(0{0,2}\d|0?\d{2}|1\d{2}|2[0-4]\d|25[0-5])$/

这个正则,看起来非常吓人。但是熟悉优先级后,会立马得出如下的结构:

((···)\.){3}(···)

其中两个(···)是一样的结构。表示匹配的是3位数字。因此整个结构是

3位数.3位数.3位数.3位数

然后再来分析(···)

(0{0,2}\d|0?\d{2}|1\d{2}|2[0-4]\d|25[0-5])

它是一个多选结构,分成5个部分:

  • 0{0,2}\d,匹配一位数,包括"0"补齐的。比如,"9"、"09"、"009"
  • 0?\d{2},匹配两位数,包括"0"补齐的,也包括一位数
  • 1\d{2},匹配"100"到"199"
  • 2[0-4]\d,匹配"200"到"249"
  • 25[0-5],匹配"250"到"255"

# 小结

掌握正则表达式中的优先级后,再看任何正则都应该有信心分析下去了。

稍微总结一下,竖杠的优先级最低,即最后运算。

另外关于元字符转义问题,当自己不确定与否时,尽管去转义,总之是不会错的。

最近更新时间: 2020/12/28 19:15:47