作者:開(kāi)心石頭
在上文里,我們介紹了正則表達(dá)式的子模式,逆向引用和量詞,在這篇文章里,我們將重點(diǎn)介紹正則表達(dá)式中的斷言(Assertions)。
斷言(Assertions)
斷言(Assertions)是在目標(biāo)字符串的當(dāng)前匹配位置進(jìn)行的一種測(cè)試但這種測(cè)試并不占用目標(biāo)字符串,也即不會(huì)移動(dòng)模式在目標(biāo)字符串中的當(dāng)前匹配位置。
讀起來(lái)似乎有點(diǎn)拗口,我們還是舉幾個(gè)簡(jiǎn)單的例子。
兩個(gè)最常見(jiàn)的斷言是元字符“^”和“$”,它們檢查匹配模式是否出現(xiàn)在行首或行尾。
我們來(lái)看這個(gè)模式/^\d\d\d$/,試著用它來(lái)匹配目標(biāo)字符串“123”。“\d\d\d”表示三個(gè)數(shù)字字符,匹配了目標(biāo)字符串的三個(gè)字符,而模式中的^和$分別表示這三個(gè)字符同時(shí)出現(xiàn)在行首和行尾,而它們本身并不與目標(biāo)字符串中的任何字符相對(duì)應(yīng)。
其它還有一些簡(jiǎn)單的斷言\b, \B, \A, \Z, \z,它們都以反斜線開(kāi)頭,前面我們已經(jīng)介紹過(guò)反斜線的這個(gè)用法。這幾個(gè)斷言的含義如下表。
斷言
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含義
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\b
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字分界線
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\B
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非字分界線
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\A
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目標(biāo)的開(kāi)頭(獨(dú)立于多行模式)
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\Z
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目標(biāo)的結(jié)尾或位于結(jié)尾的換行符前(獨(dú)立于多行模式)
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\z
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目標(biāo)的結(jié)尾(獨(dú)立于多行模式)
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\G
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目標(biāo)中的第一個(gè)匹配位置
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注意這些斷言不能出現(xiàn)在字符類中,如果出現(xiàn)了也是其它的含義,例如\b在字符類中表示反斜線字符0x08。
前面介紹的這些斷言的測(cè)試都是一些基于當(dāng)前位置的測(cè)試,斷言還支持更多復(fù)雜的測(cè)試條件。更復(fù)雜的斷言以子模式方式來(lái)表示,它包括前向斷言(Lookahead assertions)和后向斷言(Lookbehind assertions)。
前向斷言(Lookahead assertions)
前向斷言從目標(biāo)字符串的當(dāng)前位置向前測(cè)試斷言條件是否成立。前向斷言又可分為前向肯定斷言和前向否定斷言,分別用(?=和{?!表示。例如模式/ \w+(?=;)/用來(lái)表示一串文本字符后面會(huì)有一個(gè)分號(hào),但是這個(gè)分號(hào)并不包括在匹配結(jié)果中。一件有趣的事看起來(lái)差不多的模式/ (?=;)\w+/并不是表示一串前面不是分號(hào)的alpha字符串,事實(shí)上,不論這串a(chǎn)lpha字符的前面是否是一個(gè)分號(hào)它總是匹配的,要完成這個(gè)功能需要我們下面提到的后向斷言(Lookbehind assertions)。
后向斷言(Lookbehind assertions)
后向斷言分別用(?<=和(?<!表示肯定的后向斷言與否定后向斷言。例如,/ (?<!foo)bar/將尋找一個(gè)前面不是foo的bar字符串。一般而言,后向斷言使用的子模式需要有確定的長(zhǎng)度值,否則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)編譯錯(cuò)誤。
使用后向斷言與一次性子模式搭配使用可以有效的文本的結(jié)束部分進(jìn)行匹配,這里來(lái)看一下例子。
考慮一下如果用/abcd$/這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的模式來(lái)匹配一長(zhǎng)段以abcd結(jié)尾的文本,因?yàn)槟J降钠ヅ溥^(guò)程是從左向右進(jìn)行的,正則表達(dá)式引擎將在文本中尋找每一個(gè)a字符并嘗試匹配剩余的模式,如果在這長(zhǎng)段文本里僅好有不少的a字符,這樣做明顯是非常低效的,而如果把以上模式換成為樣/^.*abcd$/,這時(shí)前面的“^.*”部分將匹配整個(gè)文本,然后它發(fā)現(xiàn)下一個(gè)模式a無(wú)法匹配,這時(shí)會(huì)發(fā)生前面提到過(guò)的回溯過(guò)程,解析器會(huì)逐次縮短“^.*”匹配的字符長(zhǎng)度從右向左逐次查找剩余的子模式,也要產(chǎn)生多次的嘗試過(guò)程。現(xiàn)在,我們用一次性子模式與后向斷言重寫(xiě)所用的模式,改為/^(?>.*)(?<=abcd)/,這時(shí),一次性子模式一次匹配了整段文本,然后用后向斷言檢查前面四個(gè)字符是否為abcd,只需要一次檢測(cè)就可以立刻確定整個(gè)模式是否匹配。在遇到需要匹配一個(gè)很長(zhǎng)的文本時(shí),這種方法可以非常顯著的提高處理效率。
一個(gè)模式中可以包含多個(gè)相繼的斷言,斷言也可以嵌套。另外,斷言使用的子模式也是非捕獲的,不能被逆向引用。
斷言的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域就是做為條件子模式的條件。那什么是條件子模式呢?
條件子模式(Conditional subpatterns)
正則表達(dá)式允許在模式中根據(jù)不同的條件使用不同的匹配子模式。也就是條件子模式(Conditional subpatterns)。它的格式如下:(?(condition)yes-pattern)或者 (?(condition)yes-pattern|no-pattern)。如果條件滿足,采用yes-pattern,否則,采用no-pattern(如果在模式中提供了話)。
條件子模式中的條件有兩種,一種是斷言結(jié)果,另一種是看是否捕獲一個(gè)前面提供的子模式。
如果在表示條件的圓括號(hào)里的內(nèi)容是一個(gè)數(shù)字,它表示當(dāng)此數(shù)字代表的子模式被成功匹配時(shí)條件為真。看看下面這個(gè)例子,/( \( )? [^()]+ (?(1) \) )/x,(注意“x”模式修正符表示忽略字符類外的空白字符和#符號(hào)之后的內(nèi)容)。
這個(gè)模式的第一部分“( \( )?”匹配了一個(gè)可選的左圖括號(hào)“(”,第二部分“[^()]+”匹配了一個(gè)以上的非圓括號(hào)字符,最后一部分“(?(1) \) )”是個(gè)條件子模式,表示如果捕獲到\1也即那個(gè)可選的左圓括號(hào),第三部分應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)一個(gè)右圓括號(hào)“)”。
如果在表示條件的圓括號(hào)內(nèi)是一個(gè)“R”字符,表示在這個(gè)模式或子模式被遞歸調(diào)用時(shí)條件為真,在遞歸調(diào)用的頂層,這個(gè)條件為假。關(guān)于正則表達(dá)式中的遞歸,我們會(huì)在后面的部分專題介紹。
如果條件不是一個(gè)數(shù)字或R字符,則它必需是一個(gè)斷言。斷言可以是肯定或否定的前身或后向斷言。讓我們看下面這個(gè)例子。
/(?(?=[^a-z]*[a-z])
\d{2}-[a-z]{3}-\d{2} | \d{2}-\d{2}-\d{2} )/x
為了讓這個(gè)正則表達(dá)式更容易閱讀,我們特意采用了x模式修正符,這樣我們可以在用模式中加入空格對(duì)符式進(jìn)行格式上的分隔并分行表示而不影響模式的解析。
第一行的條件子模式使用了一個(gè)肯定的前向斷言,表示一串可選的非小寫(xiě)字母后面跟隨著一個(gè)小寫(xiě)字母。換句話說(shuō),它查看目標(biāo)字符串是否至少包含一個(gè)小寫(xiě)字母,如果是,它用“|”前的模式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行匹配,看目標(biāo)是否為看目標(biāo)是否為兩個(gè)數(shù)字-三個(gè)小寫(xiě)字母-兩個(gè)數(shù)字這種格式,否則,用“|”來(lái)匹配目標(biāo),看目標(biāo)字符串是否為由“-”分隔的三段二位十進(jìn)制數(shù)字。
正則表達(dá)式中的注釋
為了讓正則表達(dá)式更容易閱讀,可以在其中加入注釋語(yǔ)句。通常注釋由左圓括號(hào)和井號(hào)——“(#“開(kāi)始,當(dāng)遇到下一個(gè)右圓括號(hào)”)“結(jié)束。注釋是禁止嵌套的。
如果設(shè)定了“x”模式修正符,任何字符類之外(也即[]之外)的井號(hào)(#)和下一個(gè)新行標(biāo)記之間的部分也被作為注釋看待。
未完待續(xù)