python爬虫入门（三）正则表达式

开源中国提供的正则表达式测试工具 http://tool.oschina.net/regex/，输入待匹配的文本，然后选择常用的正则表达式，就可以得出相应的匹配结果了

常用的匹配规则如下

模　　式	描　　述
\w	匹配字母、数字及下划线
\W	匹配不是字母、数字及下划线的字符
\s	匹配任意空白字符，等价于 [\t\n\r\f]
\S	匹配任意非空字符
\d	匹配任意数字，等价于 [0-9]
\D	匹配任意非数字的字符
\A	匹配字符串开头
\Z	匹配字符串结尾，如果存在换行，只匹配到换行前的结束字符串
\z	匹配字符串结尾，如果存在换行，同时还会匹配换行符
\G	匹配最后匹配完成的位置
\n	匹配一个换行符
\t	匹配一个制表符
^	匹配一行字符串的开头
$	匹配一行字符串的结尾
.	匹配任意字符，除了换行符，当 re.DOTALL 标记被指定时，则可以匹配包括换行符的任意字符
[...]	用来表示一组字符，单独列出，比如 [amk] 匹配 a、m 或 k
	不在 [] 中的字符，比如匹配除了 a、b、c 之外的字符
*	匹配 0 个或多个表达式
+	匹配 1 个或多个表达式
?	匹配 0 个或 1 个前面的正则表达式定义的片段，非贪婪方式
{n}	精确匹配 n 个前面的表达式
{n, m}	匹配 n 到 m 次由前面正则表达式定义的片段，贪婪方式
a	b
( )	匹配括号内的表达式，也表示一个组

match

match 方法会尝试从字符串的起始位置匹配正则表达式，如果匹配，就返回匹配成功的结果；如果不匹配，就返回 None。

例如句子'Hello 123 4567 World_This is a Regex Demo'，接下来我们写一个正则表达式：

Plain 复制代码

^Hello\s\d\d\d\s\d{4}\s\w{10}

开头的 ^ 是匹配字符串的开头，也就是以 Hello 开头；然后 \s 匹配空白字符，用来匹配目标字符串的空格；\d 匹配数字，3 个 \d 匹配 123；然后再写 1 个 \s 匹配空格；后面还有 4567，我们其实可以依然用 4 个 \d 来匹配，但是这么写比较烦琐，所以后面可以跟 {4} 以代表匹配前面的规则 4 次，也就是匹配 4 个数字；然后后面再紧接 1 个空白字符，最后 \w{10} 匹配 10 个字母及下划线。

调用match函数：

Plain 复制代码

result = re.match('^Hello\s\d\d\d\s\d{4}\s\w{10}', content)
print(result)

结果为：<_sre.SRE_Match object; span=(0, 25), match='Hello 123 4567 World_This'>

结果是 SRE_Match 对象，这证明成功匹配。

该对象有两个方法：group 方法可以输出匹配到的内容，结果是 Hello 123 4567 World_This，这恰好是正则表达式规则所匹配的内容；span 方法可以输出匹配的范围，结果是 (0, 25)，这就是匹配到的结果字符串在原字符串中的位置范围。

匹配目标

用 match 方法可以得到匹配到的字符串内容，如果想从字符串中提取一部分内容。可以使用 () 括号将想提取的子字符串括起来。() 实际上标记了一个子表达式的开始和结束位置，被标记的每个子表达式会依次对应每一个分组，调用 group 方法传入分组的索引即可获取提取的结果。

仍然是上面的例子：Hello 1234567 World_This is a Regex Demo

这里我们想把字符串中的1234567提取出来，此时可以将数字部分的正则表达式用 () 括起来，然后调用了 group(1) 获取匹配结果。

Python 复制代码

result = re.match('^Hello\s(\d+)\sWorld', content)
print(result.group(1))

group(1)，它与 group() 有所不同，后者会输出完整的匹配结果，而前者会输出第一个被 () 包围的匹配结果。如果还有（）包裹的内容，依次用group（1），group（2）输出。

通用匹配

上面的正则表达式可以简化，.（点）可以匹配任意字符（除换行符），*代表匹配前面的字符无限次，组合在一起就可以匹配任意字符了。

对上式进行改写：result = re.match('^Hello.Demo$', content)，将中间部分直接省略，全部用 . 来代替，最后加一个结尾字符串就好了。

贪婪与非贪婪

使用上面的通用匹配 .* 时，可能有时候匹配到的并不是我们想要的结果。看下面的例子：

Plain 复制代码

content = 'Hello 1234567 World_This is a Regex Demo'
result = re.match('^He.*(\d+).*Demo$', content)

<_sre.SRE_Match object; span=(0, 40), match='Hello 1234567 World_This is a Regex Demo'>
7

只得到了 7 这个数字。

在贪婪匹配下，. *会匹配尽可能多的字符。正则表达式中.* 后面是 \d+，也就是至少一个数字，并没有指定具体多少个数字，因此，.* 就尽可能匹配多的字符，这里就把 123456 匹配了，给 \d + 留下一个可满足条件的数字 7，最后得到的内容就只有数字 7 了。

这里只需要使用非贪婪匹配就好了。非贪婪匹配的写法是 .*?，多了一个？

此时就可以成功获取 1234567 了。非贪婪匹配就是尽可能匹配少的字符。当 .? 匹配到 Hello 后面的空白字符时，再往后的字符就是数字了，而 \d + 恰好可以匹配，那么这里 .? 就不再进行匹配，交给 \d+ 去匹配后面的数字。

这里需要注意，如果匹配的结果在字符串结尾，.*? 就有可能匹配不到任何内容了，因为它会匹配尽可能少的字符。

修饰符

正则表达式可以包含一些可选标志修饰符来控制匹配的模式。修饰符被指定为一个可选的标志。

Python 复制代码

content = '''Hello 1234567 World_This
is a Regex Demo
'''
result = re.match('^He.*?(\d+).*?Demo$', content)

在字符串中加了换行符，正则表达式还是一样的，用来匹配其中的数字。运行直接报错，也就是说正则表达式没有匹配到这个字符串，返回结果为 None，而我们又调用了 group 方法导致 AttributeError。

匹配的是除换行符之外的任意字符，当遇到换行符时，.*? 就不能匹配了，所以导致匹配失败。这里只需加一个修饰符 re.S，即可修正这个错误。

Python 复制代码

result = re.match('^He.*?(\d+).*?Demo$', content, re.S)

这个 re.S 在网页匹配中经常用到。因为 HTML 节点经常会有换行，加上它，就可以匹配节点与节点之间的换行了。

修饰符

修饰符	描　　述
re.I	使匹配对大小写不敏感
re.L	做本地化识别（locale-aware）匹配
re.M	多行匹配，影响 ^ 和 $
re.S	使.匹配包括换行在内的所有字符
re.U	根据 Unicode 字符集解析字符。这个标志影响 \w、\W、\b 和 \B
re.X	该标志通过给予你更灵活的格式以便你将正则表达式写得更易于理解

转义匹配

如果目标字符串里面就包含.，要用到转义匹配，例如：

Plain 复制代码

content = '(百度) www.baidu.com'
result = re.match('\(百度 \) www\.baidu\.com', content)

当遇到用于正则匹配模式的特殊字符时，在前面加反斜线转义一下即可。

search

match 方法是从字符串的开头开始匹配的，一旦开头不匹配，那么整个匹配就失败了。它更适合用来检测某个字符串是否符合某个正则表达式的规则。

这里就有另外一个方法 search，它在匹配时会扫描整个字符串，然后返回第一个成功匹配的结果。也就是说，正则表达式可以是字符串的一部分，在匹配时，search 方法会依次扫描字符串，直到找到第一个符合规则的字符串，然后返回匹配内容，如果搜索完了还没有找到，就返回 None。

首先，这里有一段待匹配的 HTML 文本，接下来写几个正则表达式实例来实现相应信息的提取：

Plain 复制代码

html = '''<div id="songs-list">
<h2 class="title"> 经典老歌 </h2>
<p class="introduction">
经典老歌列表
</p>
<ul id="list" class="list-group">
<li data-view="2"> 一路上有你 </li>
<li data-view="7">
<a href="/2.mp3" singer="任贤齐"> 沧海一声笑 </a>
</li>
<li data-view="4" class="active">
<a href="/3.mp3" singer="齐秦"> 往事随风 </a>
</li>
<li data-view="6"><a href="/4.mp3" singer="beyond"> 光辉岁月 </a></li>
<li data-view="5"><a href="/5.mp3" singer="陈慧琳"> 记事本 </a></li>
<li data-view="5">
<a href="/6.mp3" singer="邓丽君"> 但愿人长久 </a>
</li>
</ul>
</div>'''

尝试提取 class 为 active 的 li 节点内部的超链接包含的歌手名和歌名，此时需要提取第三个 li 节点下 a 节点的 singer 属性和文本。

此时正则表达式可以以 li 开头，然后寻找一个标志符 active，中间的部分可以用 .? 来匹配。接下来，要提取 singer 这个属性值，所以还需要写入 singer="(.?)"，这里需要提取的部分用小括号括起来，以便用 group 方法提取出来，它的两侧边界是双引号。然后还需要匹配 a 节点的文本，其中它的左边界是 & gt;，右边界是 & lt;/a>。然后目标内容依然用 (.*?) 来匹配，所以最后的正则表达式就变成了：

Plain 复制代码

<li.*?active.*?singer="(.*?)">(.*?)</a>

调用 search 方法，它会搜索整个 HTML 文本，找到符合正则表达式的第一个内容返回。另外，由于代码有换行，所以这里第三个参数需要传入 re.S。

findall

如果想要获取匹配正则表达式的所有内容，就要借助 findall 方法了。该方法会搜索整个字符串，然后返回匹配正则表达式的所有内容。

还是上面的 HTML 文本，如果想获取所有 a 节点的超链接、歌手和歌名，就可以将 search 方法换成 findall 方法。如果有返回结果的话，就是列表类型，所以需要遍历一下来依次获取每组内容。

Plain 复制代码

[('/2.mp3', ' 任贤齐 ', ' 沧海一声笑 '), ('/3.mp3', ' 齐秦 ', ' 往事随风 '), ('/4.mp3', 'beyond', ' 光辉岁月 '), ('/5.mp3', ' 陈慧琳 ', ' 记事本 '), ('/6.mp3', ' 邓丽君 ', ' 但愿人长久 ')]
<class 'list'>
('/2.mp3', ' 任贤齐 ', ' 沧海一声笑 ')
/2.mp3 任贤齐 沧海一声笑
('/3.mp3', ' 齐秦 ', ' 往事随风 ')
/3.mp3 齐秦 往事随风
('/4.mp3', 'beyond', ' 光辉岁月 ')
/4.mp3 beyond 光辉岁月
('/5.mp3', ' 陈慧琳 ', ' 记事本 ')
/5.mp3 陈慧琳 记事本
('/6.mp3', ' 邓丽君 ', ' 但愿人长久 ')
/6.mp3 邓丽君 但愿人长久

sub

想要把一串文本中的所有数字都去掉，如果只用字符串的 replace 方法，那就太烦琐了，这时可以借助 sub 方法。

Python 复制代码

content = '54aK54yr5oiR54ix5L2g'
content = re.sub('\d+', '', content)

结果如下：

Plain 复制代码

aKyroiRixLg

这里只需要给第一个参数传入 \d+ 来匹配所有的数字，第二个参数为替换成的字符串（如果去掉该参数的话，可以赋值为空）。

在上面的 HTML 文本中，如果想获取所有 li 节点的歌名，直接用正则表达式来提取可能比较烦琐。比如，可以写成这样子：

Plain 复制代码

results = re.findall('<li.*?>\s*?(<a.*?>)?(\w+)(</a>)?\s*?</li>', html, re.S)
for result in results:
    print(result[1])

此时借助 sub 方法就比较简单了。可以先用 sub 方法将 a 节点去掉，只留下文本，然后再利用 findall 提取就好了：

Plain 复制代码

html = re.sub('<a.*?>|</a>', '', html)
print(html)
results = re.findall('<li.*?>(.*?)</li>', html, re.S)
for result in results:
    print(result.strip())

去除后html如下：

Plain 复制代码

<div id="songs-list">
    <h2 class="title"> 经典老歌 </h2>
    <p class="introduction">
        经典老歌列表
    </p>
    <ul id="list" class="list-group">
        <li data-view="2"> 一路上有你 </li>
        <li data-view="7">
            沧海一声笑
        </li>
        <li data-view="4" class="active">
            往事随风
        </li>
        <li data-view="6"> 光辉岁月 </li>
        <li data-view="5"> 记事本 </li>
        <li data-view="5">
            但愿人长久
        </li>
    </ul>
</div>

compile

compile 方法可以将正则字符串编译成正则表达式对象，以便在后面的匹配中复用。

Plain 复制代码

content1 = '2016-12-15 12:00'
content2 = '2016-12-17 12:55'
content3 = '2016-12-22 13:21'
pattern = re.compile('\d{2}:\d{2}')
result1 = re.sub(pattern, '', content1)
result2 = re.sub(pattern, '', content2)
result3 = re.sub(pattern, '', content3)

这里有 3 个日期，我们想分别将 3 个日期中的时间去掉，这时可以借助 sub 方法。compile 还可以传入修饰符，例如 re.S 等修饰符。