引言
python
内置正则表达式模块 re
提供了一个功能强大且高度灵活的工具集,使得正则表达式的使用变得更加高效和直观,本文包含了大部分使用re时会使用的功能,同时提供使用用例
使用指南
导入模块
在 Python 中,使用正则表达式功能前需要先导入 re
模块:
python
import re
基本语法
python使用 r"正则表达式"
来将字符串定义为模式串,用以匹配字符串,使用下方语法创建模式串
- 字符类
- 锚点
- 量词与分支
- 标志
- 组和引用
- 零宽断言
字符类
-
匹配集合中的任意*字符:
[abc]
pythontext = "bar ber bir bor bur" result = re.findall(r"b[eo]r", text) print(result) # 输出 ['ber', 'bor']
-
匹配不在集合中的任意字符:
[^abc]
pythontext = "bar ber bir bor bur" result = re.findall(r"b[^eo]r", text) print(result) # 输出 ['bar', 'bir', 'bur']
-
匹配范围:
[a-z]
能够匹配a-z
的26字母,除此之外还有0-9
,A-Z
等pythontext = "bar ber bir bor bur" result = re.findall(r"b[a-z]r", text) print(result) # 输出 ['bar', 'ber', 'bur'] text = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz" result = re.findall(r"[e-i]", text) print(result) # 输出 ['e', 'f', 'g', 'h', 'i']
-
通配符匹配:
.
pythonresult = re.findall(r".", "hi012_-!?") print(result) # 输出: ['h', 'i', '0', '1', '2', '_', '-', '!', '?']
-
匹配字母、数字或下划线:
\w
pythontext = "hi012_-!? foo_bar123" result = re.findall(r"\w", text) print(result) # 输出: ['h', 'i', '0', '1', '2', 'f', 'o', 'o', 'b', 'a', 'r', '1', '2', '3']
-
匹配除字母、数字和下划线之外的任意字符:
\W
pythontext = "hi012_-!? foo_bar123" result = re.findall(r"\w", text) print(result) # 输出: ['-', '-', '!', '?', ' ']
-
匹配所有数字:
\d
pythontext = "Call 123-456-7890!" result = re.findall(r"\D", text) print(result) # 输出: ['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0']
-
匹配除数字外的任意字符
\D
pythontext = "Call 123-456-7890!" result = re.findall(r"\D", text) print(result) # 输出: ['C', 'a', 'l', 'l', ' ', '-', '-', '!']
-
匹配所有空白字符:
\s
pythontext = "Hello World!\nThis is a test." result = re.findall(r"\s", text) print(result) # 输出: [' ', '\n', ' ', ' ', ' ']
-
匹配除空白字符以外的任意字符:
\S
pythontext = "Hello World!\n" result = re.findall(r"\S", text) print(result) # 输出: ['H', 'e', 'l', 'l', 'o', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd', '!']
-
匹配特殊字符:
\
在正则表达式中,反斜杠\
是转义字符,因此需要使用双反斜杠\\
来匹配实际的反斜杠字符,使用\.
来表示.
,使用\+
来表示+
,等字符pythontext = r"This is a path: C:\\Users\\Name\\Documents and \\Settings" # 匹配所有反斜杠 result = re.findall(r"\\", text) print(result) # 输出: ['\\', '\\', '\\', '\\', '\\']
锚点
-
匹配字符串或行的开头:
^
pythontext = "an answer or a question" result = re.findall(r"^\w+", text) print(result) # 输出: ['an']
-
匹配字符串或行的结尾:
$
pythontext = "an answer or a question" result = re.findall(r"\w+$", text) print(result) # 输出: ['question']
-
匹配单词的开头或结尾:
\b
pythontext = "an answer or a question" result = re.findall(r"n\b", text) print(result) # 输出: ['n', 'n'] # 这里匹配的是位于单词结尾的n 匹配的是an和question
-
匹配不在单词开头或末尾的位置:
\B
pythontext = "an answer or a question" result = re.findall(r"n\B", text) print(result) # 输出: ['n'] # 这里匹配的是不在单词结尾的n 匹配的是answer
量词与分支
-
匹配一个或多个:
+
pythontext = "bp bep beep beeep" result = re.findall(r"be+p", text) print(result) # 输出: ['bep', 'beep', 'beeep']
-
匹配零个或多个:
*
pythontext = "bp bep beep beeep" result = re.findall(r"be*p", text) print(result) # 输出: ['bp', 'bep', 'beep', 'beeep']
-
匹配指定范围:
{n, m}
pythontext = "bp bep beep beeep" result = re.findall(r"be{1,2}p", text) print(result) # 输出: ['bep', 'beep']
-
匹配可选:
?
pythontext = "color colour colr" result = re.findall(r"colou?r", text) print(result) # 输出: ['color', 'colour']
-
分支条件:
|
pythontext = "fat cat rat" result = re.findall(r"cat|rat", text) print(result) # 输出: ['cat', 'rat'] # 可以与()结合使用 text = "Error 404: Page not found. Error 500: Internal server error." pattern = result = re.findall(r"Error (404|500)", text) # 匹配 "Error 404" 或 "Error 500" print(result) # 输出: ['404', '500'] # 使用findall函数,若正则表达式中有分组(),则只返回分组中内容
标志
-
忽略大小写:
re.I
pythontext = "CaT cat cAt" result = re.findall(r"cat", text, flags=re.I) print(result) # 输出: ['CaT', cat, cAt]
-
多行模式:
re.M
主要针对^
和$
,添加后可以匹配到每一行的行头和行尾,否则只能匹配到整个字符串的开头和末尾pythonmultiline_text = "cat\ncat\ncat" result = re.findall(r"^cat", multiline_text) print(result) # 输出: ['cat'] result = re.findall(r"^cat", multiline_text, flags=re.M) print(result) # 输出: ['cat', 'cat', 'cat']
-
添加注释:
re.X
可以使用"""
和#
为自己写的正则表达式添加注释pythona = re.compile(r"""\d + # the integral part \. # the decimal point \d * # some fractional digits""", re.X) b = re.compile(r"\d+\.\d*") # 这两者的效果相等
组和引用
如果在findall中使用分组,只会返回匹配成功后分组内的内容
-
使用括号分组:
()
用于将正则表达式的一部分组合在一起,方便后续应用量词或提取数据pythontext = "hahaha hah haha" # 匹配重复的 "ha" result = re.findall(r"(ha)+", text) # 匹配到 hahaha ha haha print(result) # 输出: ['ha', 'ha', 'ha']
-
引用表达式的分组:
\1
,\2
, ...\1
引用第一个分组,\2
引用第二个分组,依此类推pythontext = "hah haa dad" # 匹配模式是 "某字符 + a + 相同字符" result = re.findall(r"(\w)a\1", text) # 匹配到 haa dad print(result) # 输出: ['h', 'd']
-
创建无法引用的分组:
(?: )
(?: )
表示一个非捕获分组,不会存储匹配内容pythontext = "hahaha hah haha" # 匹配 "ha" 多次,但不捕获分组内容 result = re.findall(r"(?:ha)+", text) print(result) # 输出: ['hahaha', 'ha', 'haha'] # 使用正常分组的结果:['ha', 'ha', 'ha'] text = "hah haa dad" re.findall(r"(?:\w)a\1", text) # 抛错
-
分组命名:
(?P<name>...)
pythontext = "apple=apple banana=orange grape=grape" result = re.findall(r"(?P<word>\w+)=(?P=word)", text) print(result) # 输出:['apple', 'grape'] # (?P<word>\w+) 定义了一个名为 word 的分组,匹配一个单词 # (?P=word) 引用了分组 word 的内容,要求后面的部分与前面的单词一致 # 验证HTML标签的正确配对 pattern = r"<(?P<tag>\w+)>.*?</(?P=tag)>" text = "<div>content</div> <p>text</p> <div>another</p>" result = re.findall(pattern, text) print(result) # 输出:[('div',), ('p',)] # (?P<tag>\w+) 定义了一个名为 tag 的分组,用来匹配 HTML 标签名称 # </(?P=tag)> 引用了 tag 分组,要求结束标签与开始标签名称一致
零宽断言
零宽断言匹配的是位置,而不是字符
-
正向前瞻:
(?=...)
匹配满足某条件的前一个字符或位置。pythontext = "1st 2nd 3pc" # 匹配数字后面跟着 "nd" 的情况 result = re.findall(r"\d(?=nd)", text) print(result) # 输出: ['2']
-
负向前瞻:
(?!...)
匹配不满足某条件的前一个字符或位置pythontext = "1st 2nd 3pc" # 匹配数字后面不是 "nd" 的情况 result = re.findall(r"\d(?!nd)", text) print(result) # 输出: ['1', '3']
-
正向后瞻:
(?<=...)
匹配满足某条件的后一个字符或位置pythontext = "#1 $2 %3" # 匹配 "前面是 %" 的数字 result = re.findall(r"(?<=%)\d", text) print(result) # 输出: ['3']
-
负向后瞻:
(?<!...)
匹配不满足某条件的后一个字符或位置pythontext = "#1 $2 %3" # 匹配 "前面不是 %" 的数字 result = re.findall(r"(?<!%)\d", text) print(result) # 输出: ['1', '2']
贪婪模式与非贪婪模式
python默认就是贪婪模式,在量词后添加?
可以变成非贪婪模式
贪婪模式
*
、+
会尽量多地匹配字符,直到无法再匹配为止
python
text = "<h1>Title</h1><p>Paragraph</p>"
# 贪婪模式:匹配整个 HTML 标签内容
result = re.search(r'<.*>', text)
print(result.group()) # 输出: <h1>Title</h1><p>Paragraph</p>
非贪婪模式
*?
、+?
会尽量少地匹配字符,通常在满足匹配条件时就停止
python
text = "<h1>Title</h1><p>Paragraph</p>"
# 非贪婪模式:只匹配第一个 HTML 标签内容
result = re.search(r'<.*?>', text)
print(result.group()) # 输出: <h1>
核心函数
re.compile(pattern, flags=0)
作用 :将正则表达式模式串编译成一个正则表达式对象,后续可以多次使用,提高匹配效率 参数:
pattern
:字符串类型,正则表达式模式串flags
(可选):匹配模式,通常是re.M
,re.I
等
返回 :返回一个 Pattern
对象
示例:
python
pattern = re.compile(r"\d{3}-\d{2}-\d{4}")
result = pattern.match("123-45-6789")
print(result.group()) # 输出: 123-45-6789
re.search(pattern, string, flags=0)
作用 :扫描整个字符串,查找第一个匹配正则表达式的子串,返回一个匹配对象 match
,如果没有找到匹配,返回 None
参数:
pattern
:字符串类型,正则表达式模式串string
:要进行匹配的目标字符串flags
(可选):匹配模式,通常是re.M
,re.I
等
返回 :返回一个 Match
对象,或者如果没有找到匹配,返回 None
示例:
python
result = re.search(r"\d{3}-\d{2}-\d{4}", "My number is 123-45-6789")
if result:
print(result.group()) # 输出: 123-45-6789
re.match(pattern, string, flags=0)
作用 :尝试从字符串的开头开始匹配,如果开头的部分匹配正则表达式,则返回一个匹配对象。如果匹配失败,则返回 None
参数:
pattern
:字符串类型,正则表达式模式串string
:要进行匹配的目标字符串flags
(可选):匹配模式,通常是re.M
,re.I
等
返回 :返回一个 Match
对象,或者如果没有匹配,返回 None
示例:
python
result = re.match(r"\d{3}-\d{2}-\d{4}", "123-45-6789")
if result:
print(result.group()) # 输出: 123-45-6789
re.fullmatch(pattern, string, flags=0)
作用 :如果整个字符串完全匹配正则表达式,则返回匹配对象。如果只有部分匹配,则返回 None
参数:
pattern
:字符串类型,正则表达式模式串string
:要进行匹配的目标字符串flags
(可选):匹配模式,通常是re.M
,re.I
等
返回 :返回一个 Match
对象,或者如果没有匹配,返回 None
示例:
python
result = re.fullmatch(r"\d{3}-\d{2}-\d{4}", "123-45-6789")
if result:
print(result.group()) # 输出: 123-45-6789
result = re.fullmatch(r"\d{3}-\d{2}-\d{4}", "123-45-678910")
print(result) # 输出: None
re.split(pattern, string, maxsplit=0, flags=0)
作用 :根据正则表达式匹配的分隔符分割字符串,返回一个列表 参数:
pattern
:字符串类型,正则表达式模式串string
:要进行匹配的目标字符串maxsplit
(可选):最大分割次数。如果指定了maxsplit
,则只进行maxsplit
次分割flags
(可选):匹配模式,通常是re.M
,re.I
等
返回:返回一个列表,包含分割后的子串
示例:
python
result = re.split(r"\s+", "This is a test string")
print(result) # 输出: ['This', 'is', 'a', 'test', 'string']
result = re.split(r'\W+', 'Words, words, words.', maxsplit=1)
print(result) #输出:['Words', 'words, words.']
re.findall(pattern, string, flags=0)
作用 :返回所有匹配项的列表,每个匹配项是一个字符串,如果有捕获组,则返回捕获组内容 参数:
pattern
:字符串类型,正则表达式模式串string
:要进行匹配的目标字符串flags
(可选):匹配模式,通常是re.M
,re.I
等
返回:返回一个列表,包含所有匹配的子串
示例:
python
result = re.findall(r"\d+", "123 abc 456 def 789")
print(result) # 输出: ['123', '456', '789']
re.finditer(pattern, string, flags=0)
作用 :类似于 findall()
,但返回的是一个迭代器,每个元素是一个 match
对象,可以获取匹配的具体信息(如位置) 参数:
pattern
:字符串类型,正则表达式模式串string
:要进行匹配的目标字符串flags
(可选):匹配模式,通常是re.M
,re.I
等
返回 :返回一个迭代器,迭代每个匹配的 Match
对象
示例:
python
text = "abc123def456ghi789"
matches = re.finditer(r"\d+", text)
for match in matches:
print(f"Matched: {match.group()}, Start: {match.start()}, End: {match.end()}")
# 输出:
# Matched: 123, Start: 3, End: 6
# Matched: 456, Start: 9, End: 12
# Matched: 789, Start: 15, End: 18
re.sub(pattern, repl, string, count=0, flags=0)
作用 :用指定的替换字符串替换正则表达式匹配的所有部分,返回替换后的字符串 参数:
pattern
:字符串类型,正则表达式模式串repl
:用于替换的字符串string
:要进行匹配的目标字符串count
(可选):替换的最大次数,默认替换所有匹配项flags
(可选):匹配模式,通常是re.M
,re.I
等
返回:返回替换后的字符串
示例:
python
result = re.sub(r"\d+", "X", "123 abc 456 def 789")
print(result) # 输出: X abc X def X
re.subn(pattern, repl, string, count=0, flags=0)
作用 :与sub()
类似,但返回的是一个元组 (替换后的字符串, 替换次数)
参数:
pattern
:字符串类型,正则表达式模式串repl
:用于替换的字符串string
:要进行匹配的目标字符串count
(可选):替换的最大次数,默认替换所有匹配项flags
(可选):匹配模式,通常是re.M
,re.I
等
返回:返回一个元组,包含替换后的字符串和替换的次数
示例:
python
result = re.subn(r"\d+", "X", "123 abc 456 def 789")
print(result) # 输出: ('X abc X def X', 3)
re.escape(pattern)
作用 :对字符串中的特殊字符进行转义,使它们能够作为普通字符使用,返回转义后的字符串 参数:
pattern
:要进行转义的字符串
返回:返回转义后的字符串
示例:
python
result = re.escape("Hello. How are you?")
print(result) # 输出: Hello\. How are you\?
核心对象
Match对象
Match 对象通常由 re.match()
, re.search()
, re.finditer()
等函数返回
属性:
-
string :原始输入字符串
pythonmatch = re.match(r"(\d+)-(\d+)", "123-456-234") print(match.group()) # 输出:123-456 print(match.string) # 输出:123-456-234
-
pos :匹配的起始位置(相对于原字符串的偏移量)
pythonmatch = re.match(r"(\d+)-(\d+)", "123-456-234") print(match.pos) # 输出:0
-
endpos :匹配的结束位置(相对于原字符串的偏移量),结束是指最后一个匹配字符的后一位
pythonmatch = re.match(r"(\d+)-(\d+)", "123-456-234") print(match.endpos) # 输出:11
-
lastgroup :返回最后一个捕获组的名称(如果有命名组)
pythonmatch = re.match(r"(?P<first>\d+)-(?P<second>\d+)", "123-456") # 命名第一个分组为first,第二个分组为second print(match.lastgroup) # 输出: second
-
lastindex :返回最后一个捕获组的索引(数字表示)
pythonmatch = re.match(r"(\d+)-(\d+)", "123-456") print(match.lastindex) # 输出: 2
方法:
-
group([group1, ...]) : 返回匹配的子字符串或多个子字符串,如果没有指定参数,返回整个匹配内容,如果指定了参数,返回指定组的内容
pythonmatch = re.match(r"(\d+)-(\d+)", "123-456") # 不使用分组也能输出 print(match.group()) # 输出: '123-456' # 使用分组后才能输出,否则会报错 print(match.group(1)) # 输出: '123' print(match.group(2)) # 输出: '456'
-
start([group]) :返回匹配的起始位置,如果指定了组号,返回该组匹配的起始位置
pythonmatch = re.match(r"(\d+)-(\d+)", "abc-123-456") print(match.start(1)) # 输出: 0 (组 1 匹配的开始位置) match = re.search(r"(\d+)-(\d+)", "abc-123-456") print(match.start(1)) # 输出:4
-
end([group]) :回匹配的结束位置,如果指定了组号,返回该组匹配的结束位置,结束是指最后一个匹配字符的后一位
pythonmatch = re.match(r"(\d+)-(\d+)", "123-456") print(match.end(1)) # 输出: 3 (组 1 匹配的结束位置) print(match.end()) # 输出:7
-
span([group]) :返回匹配的
(start, end)
位置元组,表示匹配的起始和结束位置,结束是指最后一个匹配字符的后一位pythonmatch = re.match(r"(\d+)-(\d+)", "123-456") print(match.span(2)) # 输出: (4, 7)
-
groupdict(default=None) :返回一个字典,其中键为命名的分组名,值为分组匹配到的内容,如果某个命名分组没有匹配内容,则返回
default
参数的值pythontext = "2024-12-23" pattern = r"(?P<year>\d{4})-(?P<month>\d{2})-(?P<day>\d{2})" print(match.groupdict()) # 输出:{'year': '2024', 'month': '12', 'day': '23'} pattern = r"(?P<year>\d{4})-(?P<month>\d{2})-(?P<day>\d{2})-?(?P<time>\d{2}:\d{2})?" match = re.match(pattern, text) print(match.groupdict(default="N/A")) # 输出: {'year': '2024', 'month': '12', 'day': '23', 'time': 'N/A'}
-
expand(template) :使用指定的模板格式化匹配结果,模板中的
\g<name>
或\number
表示引用命名分组或捕获组pythonpattern = r"(?P<area_code>\d{3})-(?P<number>\d{7})" text = "123-4567890" # 引用命名分组 match = re.match(pattern, text) print(match.expand(r"(\g<area_code>) \g<number>")) # 输出: (123) 4567890 # 引用分组编号 match = re.match(r"(\d{3})-(\d{7})", text) print(match.expand(r"(\1) \2")) # 输出: (123) 4567890
Pattern对象
Pattern 对象是通过 re.compile() 编译正则表达式后得到的对象,它代表了一个正则表达式的预编译版本,可以重复使用,以提高性能
属性:
-
flags : 返回用于编译正则表达式时所用的标志(flags)
pythonpattern = re.compile(r"(?i)hello", re.M) print(pattern.flags) # 输出: 42 print(pattern.flags & re.MULTILINE) # 输出:re.MULTILINE print(pattern.flags & re.S) # 输出:re.NOFLAG
-
groups :返回模式中捕获组的数量(即括号
()
的个数),非捕获组(?:...)
不会计入捕获组数pythonpattern = re.compile(r"(a)(b(c))") print(pattern.groups) # 输出: 3 (对应: a, b, c)
-
groupindex :返回一个字典,映射命名分组的名称到对应的分组编号,如果没有使用命名分组,则返回空字典
pythonpattern = re.compile(r"(?P<first>a)(?P<second>b)") print(pattern.groupindex) # 输出: {'first': 1, 'second': 2} pattern = re.compile(r"(a)(b)") print(pattern.groupindex) # 输出: {}
-
pattern :返回原始的正则表达式字符串
pythonpattern = re.compile(r"hello\d+") print(pattern.pattern) # 输出: hello\d+
方法:
-
search(string[, pos[, endpos]]) :在字符串中搜索==第一个==匹配的子字符串,返回一个
Match
对象;如果没有匹配,返回None
- 参数 :
string
:要匹配的目标字符串pos
:开始搜索的位置,默认为 0endpos
:结束搜索的位置,默认为字符串的长度
pythonpattern = re.compile(r"\d+") match = pattern.search("abc123xyz456") print(match.group()) # 输出: 123
- 参数 :
-
match(string[, pos[, endpos]]) :从字符串的==开头==匹配,如果匹配成功,返回一个
Match
对象,否则返回None
- 参数 :
string
:要匹配的目标字符串pos
:开始搜索的位置,默认为 0endpos
:结束搜索的位置,默认为字符串的长度
pythonpattern = re.compile(r"\d+") match = pattern.match("123abc") print(match.group()) # 输出: 123
- 参数 :
-
fullmatch(string[, pos[, endpos]]) : 尝试将整个字符串与正则模式==完全匹配==,匹配成功则返回
Match
对象;否则返回None
- 参数 :
string
:要匹配的目标字符串pos
:开始搜索的位置,默认为 0endpos
:结束搜索的位置,默认为字符串的长度
pythonpattern = re.compile(r"\d+") match = pattern.fullmatch("123") print(match.group()) # 输出: 123
- 参数 :
-
split(string, maxsplit=0) :使用正则表达式的匹配结果分割字符串,返回一个列表
- 参数 :
string
:要匹配的目标字符串maxsplit
:最大分割次数,默认为 0 表示分割所有可能的位置
pypattern = re.compile(r"\s+") result = pattern.split("a b c d") print(result) # 输出: ['a', 'b', 'c', 'd']
- 参数 :
-
findall(string[, pos[, endpos]]) :返回所有匹配项的列表,每个匹配项是一个字符串;如果有捕获组,则返回捕获组内容
- 参数 :
string
:要匹配的目标字符串pos
:开始搜索的位置,默认为 0endpos
:结束搜索的位置,默认为字符串的长度
pypattern = re.compile(r"\d+") result = pattern.findall("abc123xyz456") print(result) # 输出: ['123', '456']
- 参数 :
-
finditer(string[, pos[, endpos]]) :类似于
findall()
,但返回的是一个==迭代器==,每个元素是一个match
对象- 参数 :
string
:要匹配的目标字符串pos
:开始搜索的位置,默认为 0endpos
:结束搜索的位置,默认为字符串的长度
pypattern = re.compile(r"\d+") for match in pattern.finditer("abc123xyz456"): print(match.group()) # 输出: # 123 # 456
- 参数 :
-
sub(repl, string, count=0) :用指定的替换字符串替换正则表达式匹配的所有部分,返回替换后的字符串
- 参数 :
repl
:替换的内容,可以是字符串或函数string
:目标字符串count
:替换次数,默认为 0 表示替换所有匹配项
pypattern = re.compile(r"\d+") result = pattern.sub("0", "abc123xyz456") print(result) # 输出: abc0xyz0
- 参数 :
-
subn(repl, string, count=0) :与
sub()
类似,但返回的是一个元组(替换后的字符串, 替换次数)
- 参数 :
repl
:替换的内容,可以是字符串或函数string
:目标字符串count
:替换次数,默认为 0 表示替换所有匹配项
pypattern = re.compile(r"\d+") result = pattern.sub("0", "abc123xyz456") print(result) # 输出: ("abc0xyz0", 2)
- 参数 :
小结
本指南从基础到进阶,详细介绍了 re 模块的核心功能,并通过丰富的示例帮助您掌握其应用技巧,希望本文能够为深入学习正则表达式的读者提供启发,同时也为初学者实践打下坚实的基础
最后,学习regex推荐一个网站:RegexLearn,零基础学习正则表达式,特别适合短时间系统学习正则表达式
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