【Python】LEGB作用域 + re模块 + 正则表达式

木子杳衫2025-07-20 13:07

文章目录

  • [一 LEGB作用域](#一 LEGB作用域)
  • [二 re（Regular Expression）](#二 re（Regular Expression）)
    • 预览
    • [1. `re.match()` ------ 从字符串开头匹配](#1. re.match() —— 从字符串开头匹配)
    • [2. `re.search()` ------ 搜索整个字符串](#2. re.search() —— 搜索整个字符串)
    • [3. `re.findall()` ------ 返回所有匹配的字符串列表](#3. re.findall() —— 返回所有匹配的字符串列表)
    • [4. `re.finditer()` ------ 返回所有匹配的迭代器](#4. re.finditer() —— 返回所有匹配的迭代器)
    • [5. `re.sub()` ------ 替换匹配的字符串](#5. re.sub() —— 替换匹配的字符串)
    • [6. `re.split()` ------ 按正则表达式分割字符串](#6. re.split() —— 按正则表达式分割字符串)
    • [7. `re.compile()` ------ 预编译正则表达式](#7. re.compile() —— 预编译正则表达式)
    • [8. `Match` 对象的常用方法](#8. Match 对象的常用方法)
  • [三 正则表达式](#三 正则表达式)
    • [1. 基本字符匹配](#1. 基本字符匹配)
    • [2. 元字符（特殊字符）](#2. 元字符（特殊字符）)
    • [3. 预定义字符集（转义字符）](#3. 预定义字符集（转义字符）)
    • [4. 贪婪匹配 vs 非贪婪匹配](#4. 贪婪匹配 vs 非贪婪匹配)
    • [5. 分组与捕获](#5. 分组与捕获)
    • [6. 零宽断言](#6. 零宽断言)
    • [7. 常用正则示例](#7. 常用正则示例)

一 LEGB作用域

global关键字：在函数内部修改全局变量时，必须在函数内部定义全局变量(全局声明)。

nonlocal关键字：在内层函数修改外层嵌套函数内的变量时，也要在内层声明

  • L（Local）局部作用域:函数内部
python 复制代码 
import math
# 判断是否是素数
def is_prime(n):
    if n <= 1:
        return False
    if n == 2:
        # 唯一偶数中的素数
        return True
    if n % 2 == 0:
        # 排除所有的偶数
        return False
    # 只需判断到 sqrt(n)的奇数因子
    max_divisor = math.isqrt(n) + 1
    for i in range(3, max_divisor, 2):
        if n % i == 0:
            return False
    return True
"""
其中 max_divisor 是局部变量
"""
  • E（Enclosing）嵌套作用域:嵌套作用域是指在函数内部可以访问外部函数定义的变量。每当创建一个新的函数，就会创建一个新的嵌套作用域
python 复制代码 
def outer():
    n = 1
	
	# 嵌套函数
    def inner0():
    	print(f'初始时外层函数变量n={n}')
    # 嵌套函数    
	def inner1(): 
		nonlocal n # 声明外部变量
        n += 1  # 修改外部变量
        
    inner0()   
    print(f"内层函数执行前n={n}")
    inner1() 
    print(f"内层函数执行后n={n}")
    
outer()
"""
运行结果：
初始时外层函数变量n=1
内层函数执行前n=1
内层函数执行后n=2
"""
  • G（Global）全局作用域:模块(.py文件)内部
python 复制代码 
import math
# 判断是否是素数
def is_prime(n):
	pass # 上述代码
nums = [1, 5, 6, 10] # 全局变量
for num in nums:
    print(f'{num}是素数吗？ {is_prime(num)}')

"""
运行结果：
1是素数吗？ False
5是素数吗？ True
6是素数吗？ False
10是素数吗？ False
"""
  • B（Builtin）内置模块作用域:builtins.py文件

二 re（Regular Expression）

Python 的 re 模块提供了正则表达式（Regular Expression）操作，用于字符串的匹配、查找、替换和分割等操作。

预览

方法 功能 返回值
re.match() 从字符串开头匹配 Match 或 None
re.search() 搜索整个字符串 Match 或 None
re.findall() 返回所有匹配的列表 list
re.finditer() 返回所有匹配的迭代器 iterator
re.sub() 替换匹配的字符串 str
re.split() 按正则表达式分割 list
re.compile() 预编译正则表达式 Pattern

1. re.match() ------ 从字符串开头匹配

功能 ：

从字符串的起始位置 开始匹配正则表达式，如果匹配成功返回 Match 对象，否则返回 None。

语法：

python 复制代码 
re.match(pattern, string, flags=0)

参数：

  • pattern：正则表达式模式。
  • string：要匹配的字符串。
  • flags：可选标志（如 re.IGNORECASE 忽略大小写）。

示例：

python 复制代码 
import re

result = re.match(r'hello', 'hello world')
print(result.group())  # 输出: 'hello'

result = re.match(r'world', 'hello world')
print(result)  # 输出: None（因为 'world' 不在开头）

2. re.search() ------ 搜索整个字符串

功能 ：

扫描整个字符串，返回第一个 匹配的 Match 对象，如果没有匹配则返回 None。

语法：

python 复制代码 
re.search(pattern, string, flags=0)

示例：

python 复制代码 
import re

result = re.search(r'world', 'hello world')
print(result.group())  # 输出: 'world'

result = re.search(r'python', 'hello world')
print(result)  # 输出: None

3. re.findall() ------ 返回所有匹配的字符串列表

功能 ：

返回字符串中所有 匹配的子串组成的列表（不返回 Match 对象）。

语法：

python 复制代码 
re.findall(pattern, string, flags=0)

示例：

python 复制代码 
import re

result = re.findall(r'\d+', 'a1b22c333')
print(result)  # 输出: ['1', '22', '333']

4. re.finditer() ------ 返回所有匹配的迭代器

功能 ：

返回一个迭代器，包含所有匹配的 Match 对象（比 findall 更灵活，可以获取匹配的位置）。

语法：

python 复制代码 
re.finditer(pattern, string, flags=0)

示例：

python 复制代码 
import re

matches = re.finditer(r'\d+', 'a1b22c333')
for match in matches:
    print(match.group(), match.span())  
    # 输出: 
    # '1' (1, 2)
    # '22' (3, 5)
    # '333' (6, 9)

5. re.sub() ------ 替换匹配的字符串

功能 ：

用指定的字符串替换所有匹配的子串，并返回替换后的字符串。

语法：

python 复制代码 
re.sub(pattern, repl, string, count=0, flags=0)

参数：

  • repl：替换的字符串（或函数）。
  • count：最多替换次数（默认 0 表示全部替换）。

示例：

python 复制代码 
import re

result = re.sub(r'\d+', 'X', 'a1b22c333')
print(result)  # 输出: 'aXbXcX'

# 使用函数替换
def double_num(match):
    return str(int(match.group()) * 2)

result = re.sub(r'\d+', double_num, 'a1b22c333')
print(result)  # 输出: 'a2b44c666'

6. re.split() ------ 按正则表达式分割字符串

功能 ：

用正则表达式匹配的子串作为分隔符，分割字符串并返回列表。

语法：

python 复制代码 
re.split(pattern, string, maxsplit=0, flags=0)

示例：

python 复制代码 
import re

result = re.split(r'\d+', 'a1b22c333d')
print(result)  # 输出: ['a', 'b', 'c', 'd']

result = re.split(r'[\s,;]+', 'a,b; c  d')
print(result)  # 输出: ['a', 'b', 'c', 'd']

7. re.compile() ------ 预编译正则表达式

功能 ：

将正则表达式编译成一个 Pattern 对象，提高多次匹配的效率。

语法：

python 复制代码 
re.compile(pattern, flags=0)

示例：

python 复制代码 
import re

pattern = re.compile(r'\d+')  # 预编译
result = pattern.findall('a1b22c333')
print(result)  # 输出: ['1', '22', '333']

8. Match 对象的常用方法

re.match() 和 re.search() 返回 Match 对象，常用方法：

  • group()：返回匹配的字符串。
  • start()：返回匹配的起始位置。
  • end()：返回匹配的结束位置。
  • span()：返回 (start, end) 元组。

示例：

python 复制代码 
import re

match = re.search(r'\d+', 'a1b22c333')
print(match.group())  # '1'
print(match.span())   # (1, 2)

三 正则表达式

正则表达式（Regular Expression）是一种强大的文本匹配和处理工具，它使用特定的语法规则来描述字符串的模式。

1. 基本字符匹配

字符 说明 示例
a 匹配字符 a re.match(r'a', 'apple') → 匹配 'a'
\\ 匹配 \ 本身 re.match(r'\\', '\\') → 匹配 \
\n 换行符
\t 制表符

2. 元字符（特殊字符）

元字符 说明 示例
. 匹配任意单个字符 （除换行符 \n） re.match(r'a.c', 'abc') → 匹配 'abc'
^ 匹配字符串的开头 re.match(r'^a', 'apple') → 匹配 'a'
$ 匹配字符串的结尾 re.search(r'e$', 'apple') → 匹配 'e'
* 匹配前一个字符 0 次或多次 re.match(r'ab*', 'abbb') → 匹配 'abbb'
+ 匹配前一个字符 1 次或多次 re.match(r'ab+', 'abbb') → 匹配 'abbb'
? 匹配前一个字符 0 次或 1 次 re.match(r'ab?', 'ab') → 匹配 'ab'
{m} 匹配前一个字符 m 次 re.match(r'a{2}', 'aa') → 匹配 'aa'
{m,n} 匹配前一个字符 m 到 n 次 re.match(r'a{2,4}', 'aaa') → 匹配 'aaa'
[...] 匹配括号内任意一个字符 re.match(r'[abc]', 'b') → 匹配 'b'
[^...] 匹配不在括号内的任意字符 re.match(r'[^abc]', 'd') → 匹配 'd'
` ` 或，匹配左边或右边的模式
() 分组，捕获匹配的子串 re.match(r'(ab)+', 'abab') → 匹配 'abab'

3. 预定义字符集（转义字符）

字符 说明 示例
\d 匹配数字 （等价于 [0-9]） re.match(r'\d', '3') → 匹配 '3'
\D 匹配非数字 （等价于 [^0-9]） re.match(r'\D', 'a') → 匹配 'a'
\w 匹配单词字符（字母、数字、下划线） re.match(r'\w', 'a') → 匹配 'a'
\W 匹配非单词字符 re.match(r'\W', '@') → 匹配 '@'
\s 匹配空白字符 （空格、\t、\n等） re.match(r'\s', ' ') → 匹配 ' '
\S 匹配非空白字符 re.match(r'\S', 'a') → 匹配 'a'

4. 贪婪匹配 vs 非贪婪匹配

  • 贪婪匹配 （默认）：尽可能匹配最长 的字符串。

    python 复制代码 
    re.match(r'a.*b', 'axxxbxxxb')  # 匹配整个 'axxxbxxxb'

  • 非贪婪匹配 （加 ?）：尽可能匹配最短 的字符串。

    python 复制代码 
    re.match(r'a.*?b', 'axxxbxxxb')  # 只匹配 'axxxb'

5. 分组与捕获

语法 说明 示例
(pattern) 捕获分组 re.match(r'(\d+)-(\d+)', '123-456') → 分组 ('123', '456')
(?:pattern) 非捕获分组（不保存匹配结果） re.match(r'(?:\d+)-(\d+)', '123-456') → 只捕获 '456'
(?P<name>pattern) 命名分组 re.match(r'(?P<year>\d{4})', '2023') → 分组名 year

6. 零宽断言

语法 说明 示例
(?=pattern) 正向先行断言（后面必须匹配） re.search(r'a(?=b)', 'ab') → 匹配 'a'（后面是 b）
(?!pattern) 负向先行断言（后面不能匹配） re.search(r'a(?!b)', 'ac') → 匹配 'a'（后面不是 b）
(?<=pattern) 正向后行断言（前面必须匹配） re.search(r'(?<=a)b', 'ab') → 匹配 'b'（前面是 a）
(?<!pattern) 负向后行断言（前面不能匹配） re.search(r'(?<!a)b', 'cb') → 匹配 'b'（前面不是 a）

7. 常用正则示例

场景 正则表达式 示例
匹配邮箱 r'[\w.-]+@[\w.-]+\.\w+' 'user@example.com'
匹配 URL r'https?://[\w.-]+(?:/[\w.-]*)*' 'https://example.com'
匹配手机号 r'1[3-9]\d{9}' '13800138000'
匹配日期 r'\d{4}-\d{2}-\d{2}' '2023-10-01'
提取 HTML 标签内容 r'<(\w+)>(.*?)</\1>' '<h1>Title</h1>' → 分组 ('h1', 'Title')

推荐使用 Regex101 在线工具测试正则表达式！

相关推荐
半新半旧2 分钟前
Java并发8--并发安全容器详解
java·python·安全
西猫雷婶27 分钟前
python学智能算法（二十三）|SVM-几何距离
开发语言·人工智能·python·算法·机器学习·支持向量机
星逝*33 分钟前
Java实战：实时聊天应用开发（附GitHub链接）
java·开发语言·python
赴33537 分钟前
python网络爬虫之selenium库（二）
爬虫·python·selenium
洋流1 小时前
0基础进大厂，第13天：AI-ReAct——思维链式调用API
人工智能·python
共享家95272 小时前
Linux 自旋锁
java·前端·数据库
都叫我大帅哥2 小时前
Python魔法文件：__init__.py全面解析
python
우리帅杰2 小时前
【python数据结构&算法篇】基本介绍
数据结构·python·算法
都叫我大帅哥2 小时前
玩转LangChain：JSON文件加载全攻略，从入门到面试通关
python·langchain
算法_小学生3 小时前
Huber Loss（胡贝损失）详解：稳健回归的秘密武器 + Python实现
人工智能·python·深度学习·机器学习
热门推荐
01全球最强模型Grok4，国内已可免费使用！（附教程）02Cursor Claude 模型无法使用的解决方法03KGG转MP3工具|非KGM文件|解密音频04【2025.7.18】更新vscode后所有.vue文件template标签后报红的临时解决办法，Vue - Official 插件3.0.2导致05集群聊天服务器---MySQL数据库的建立06【无标题】07Claude Code 最新版已经支持 Windows 安装使用！08身弱武修法：玄之又玄，奇妙之门09使用Ruby接入实时行情API教程102024电赛H题参考方案（+视频演示）——自动行使小车