# 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、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。 |
| 锚 | 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 | ^、$、\元字符、一般字符 | 4 |
| 管道符(竖杠) | | | 5 |
上面操作符的优先级从上至下,由高到低。
这里,我们来分析一个正则:/ab?(c|de*)+|fg/
由于括号的存在,所以,
(c|de*)是一个整体结构。在
(c|de*)中,注意其中的量词,因此e是一个整体结构。又因为分支结构
|优先级最低,因此c是一个整体、而de是另外一个整体。同理,整个正则分成了
a、b?、(···)+、f、g。而由于分支的原因,又可以分成
ab?(c|de*)和fg两部分。
希望你没被我绕晕。
# 注意要点
关于结构和操作符,还是有几点需要强调:
# 匹配字符串整体问题
因为是要匹配整个字符串,我们经常会在正则前后中加上^和$。
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:
- 每次字符为"a"、"b"、"c"任选其一
- 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}和\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。