前言
正则表达式（Regular Expression）是一个强大的文本处理工具，主要用于字符串的搜索、替换、验证和分割等操作。通过定义特定的模式，正则表达式可以高效地匹配、查找或替换符合该模式的文本内容。今天大姚将和大家一起来快速了解学习正则表达式，并且在C#中快速应用。
正则表达式的优势
与传统方法相比，正则表达式在处理字符串时具有以下显著优势：
- 灵活性：正则表达式提供了极高的灵活性，能够匹配复杂的文本模式。
- 高效性：对于大量的文本数据，正则表达式提供了一种快速筛选和处理的方法。
- 广泛应用：几乎所有的编程语言都支持正则表达式，使得它在跨平台应用中非常有用。
注意事项
- 正则表达式虽然强大，但是在处理复杂模式或大数据量时可能会比较耗时。因此，在性能敏感的场合要谨慎使用。
- 复杂的正则表达式可能难以理解和维护。建议在使用时添加必要的注释，并尽量将复杂的模式拆分成多个简单的部分。
常用元字符
元字符是正则表达式中具有特殊意义的字符，以下是一些常用的元字符及其作用：
.: 匹配除换行符外的任何单个字符。-：定义一个范围（例如[A-Z]）。^: 匹配字符串的开始。$: 匹配字符串的结束。*: 匹配前面的子表达式零次或多次。+: 匹配前面的子表达式一次或多次。?: 匹配前面的子表达式零次或一次。[]: 匹配括号内的任意一个字符。|: 匹配左右任意一个表达式（或操作）。\: 将下一个字符标记为一个特殊字符、或一个原义字符、或一个 向后引用、或一个八进制转义符。
验证邮箱地址
/// <summary>
/// 验证邮箱地址
/// </summary>
public static void VerifyEmailAddress()
{
string email = "edwin.doe@qq.com";
string pattern = @"^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$";
var regex = new Regex(pattern);
bool isValid = regex.IsMatch(email);
Console.WriteLine($"{email} is valid email address: {isValid}");
}
验证手机号码
/// <summary>
/// 验证手机号码
/// </summary>
public static void VerifyMobilePhone()
{
string mobile = "13812345678";
string pattern = @"^1[3-9]\d{9}$";
var regex = new Regex(pattern);
bool isValid = regex.IsMatch(mobile);
Console.WriteLine($"{mobile} is valid mobile phone number: {isValid}");
}
提取URL
/// <summary>
/// 提取URL
/// </summary>
public static void ExtractUrl()
{
string url = "https://github.com/YSGStudyHards/DotNetGuide";
string pattern = @"^https?://(?:[a-zA-Z]|[0-9]|[$-_@.&+]|[!*\(\),]|(?:%[0-9a-fA-F][0-9a-fA-F]))+$";
var regex = new Regex(pattern);
Match match = regex.Match(url);
if (match.Success)
{
Console.WriteLine($"Found URL: {match.Value}"); //Output：https://github.com/YSGStudyHards/DotNetGuide
}
else
{
Console.WriteLine("No URL found.");
}
}
替换文本
/// <summary>
/// 替换文本
/// </summary>
public static void ReplaceText()
{
string input = "The date is 2024/12/16.";
string pattern = @"(\d{4})/(\d{2})/(\d{2})";
string replacement = "$1-$2-$3";
var regex = new Regex(pattern);
string result = regex.Replace(input, replacement);
Console.WriteLine(result);//Output:The date is 2024-12-16.
}
分割字符串
/// <summary>
/// 分割字符串
/// </summary>
public static void SplitString()
{
string pattern = @"[;,]";
string input = "apple;banana,orange;grape";
var regex = new Regex(pattern);
string[] substrings = regex.Split(input);
foreach (string substring in substrings)
{
Console.WriteLine(substring);
//Output:
//apple
//banana
//orange
//grape
}
}
C#正则性能提升技巧
使用编译选项
使用 RegexOptions.Compiled 选项可以提高正则表达式的执行性能。此选项会在运行时编译正则表达式，从而加快匹配速度。
string pattern = @"(\d{4})/(\d{2})/(\d{2})";
Regex regex = new Regex(pattern, RegexOptions.Compiled);
避免过度回溯
复杂的正则表达式可能会导致大量的回溯，从而增加匹配时间。通过优化正则表达式，减少不必要的回溯，可以提高性能。例如，尽量避免使用过多的重复限定符（如 *, +, ?），并使用非贪婪匹配（*?, +?, ??）来减少回溯。
// 贪婪匹配
string pattern = @"<.*>";
// 非贪婪匹配
string pattern = @"<.*?>";
合理设置超时时间
为了防止正则表达式在极端情况下耗费过多的时间，可以设置匹配操作的超时时间。
string pattern = @"(\d{4})/(\d{2})/(\d{2})";
TimeSpan timeout = TimeSpan.FromSeconds(1); // 设置1秒的超时时间
Regex regex = new Regex(pattern, RegexOptions.None, timeout);
在线正则表达式大全
对于我们而言正则表达式用的不是很频繁，记一下等到用的时候又忘记了。所以我们主要了解一下常用元字符和基本用法，当遇到需要做正则表达式拼接的时候可以到网上查阅现有资料，这里大姚分享一个比较全面的在线正则表达式大全。
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