C++11新特性_标准库_正则表达式库

C++11 引入了标准正则表达式库 <regex>，它提供了强大且灵活的文本匹配和替换功能。下面为你详细介绍该库的相关内容，包括主要组件、使用方法、示例代码等。

主要组件

std::regex：用于表示一个正则表达式对象，可通过构造函数将字符串形式的正则表达式转换为内部表示形式。
std::smatch：用于存储字符串匹配的结果，包含了匹配的子字符串及其位置等信息。
std::regex_match：用于判断整个输入字符串是否与正则表达式匹配。
std::regex_search：用于在输入字符串中查找与正则表达式匹配的子字符串。
std::regex_replace：用于将输入字符串中与正则表达式匹配的部分替换为指定的字符串。

使用方法

基本匹配

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>

int main() {
    std::string input = "hello world";
    std::regex pattern("hello");

    if (std::regex_search(input, pattern)) {
        std::cout << "找到匹配项" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "未找到匹配项" << std::endl;
    }

    return 0;
}

在上述代码中，首先定义了一个输入字符串 input 和一个正则表达式对象 pattern，然后使用 std::regex_search 函数在 input 中查找与 pattern 匹配的子字符串。

完整匹配

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>

int main() {
    std::string input = "hello";
    std::regex pattern("hello");

    if (std::regex_match(input, pattern)) {
        std::cout << "完全匹配" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "不完全匹配" << std::endl;
    }

    return 0;
}

这里使用 std::regex_match 函数判断 input 是否与 pattern 完全匹配。

捕获组

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>

int main() {
    std::string input = "John Doe, 25";
    std::regex pattern("(\\w+) (\\w+), (\\d+)");
    std::smatch matches;

    if (std::regex_search(input, matches, pattern)) {
        std::cout << "姓名: " << matches[1] << " " << matches[2] << std::endl;
        std::cout << "年龄: " << matches[3] << std::endl;
    }

    return 0;
}

通过在正则表达式中使用括号 () 定义捕获组，std::smatch 对象 matches 可以存储每个捕获组匹配的结果，通过索引访问这些结果。

替换操作

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>

int main() {
    std::string input = "Hello, World!";
    std::regex pattern("World");
    std::string replacement = "C++";

    std::string result = std::regex_replace(input, pattern, replacement);
    std::cout << "替换后的字符串: " << result << std::endl;

    return 0;
}

使用 std::regex_replace 函数将 input 中与 pattern 匹配的部分替换为 replacement。

注意事项

正则表达式语法：C++ 的正则表达式库支持多种正则表达式语法，如 ECMAScript、basic、extended 等，默认使用 ECMAScript 语法。
性能问题：正则表达式匹配可能会带来一定的性能开销，特别是对于复杂的正则表达式和长字符串，使用时需要注意性能优化。
异常处理 ：在构造 std::regex 对象时，如果正则表达式语法错误，会抛 std::regex_error 异常，需要进行适当的异常处理。