C語言中的正則表達(dá)式使用示例詳解
正則表達(dá)式，又稱正規(guī)表示法、常規(guī)表示法（英語：Regular Expression，在代碼中常簡寫為regex、regexp或RE）。正則表達(dá)式是使用單個(gè)字符串來描述、匹配一系列符合某個(gè)句法規(guī)則的字符串。
在c語言中，用regcomp、regexec、regfree 和regerror處理正則表達(dá)式。處理正則表達(dá)式分三步：
- 編譯正則表達(dá)式，regcomp；
- 匹配正則表達(dá)式，regexec；
- 釋放正則表達(dá)式，regfree。
函數(shù)原型
/*
函數(shù)說明：Regcomp將正則表達(dá)式字符串regex編譯成regex_t的形式，后續(xù)regexec以此進(jìn)行搜索。
參數(shù)說明：
Preg：一個(gè)regex_t結(jié)構(gòu)體指針。
Regex：正則表達(dá)式字符串。
Cflags：是下邊四個(gè)值或者是他們的或(|)運(yùn)算。
REG_EXTENDED：使用POSIX擴(kuò)展正則表達(dá)式語法解釋的正則表達(dá)式。如果沒有設(shè)置，基本POSIX正則表達(dá)式語法。
REG_ICASE：忽略字母的大小寫。
REG_NOSUB：不存儲匹配的結(jié)果。
REG_NEWLINE：對換行符進(jìn)行“特殊照顧”，后邊詳細(xì)說明。
返回值：
0：表示成功編譯；
非0：表示編譯失敗，用regerror查看失敗信息
*/
int regcomp(regex_t *preg, const char *regex, int cflags);
/*
函數(shù)說明： Regexec用來匹配正則文本。
參數(shù)說明：
Preg：由regcomp編譯好的regex_t結(jié)構(gòu)體指針，
String：要進(jìn)行正則匹配的字符串。
Nmatch：regmatch_t結(jié)構(gòu)體數(shù)組的大小
Pmatch：regmatch_t結(jié)構(gòu)體數(shù)組。用來保存匹配結(jié)果的子串位置。
regmatch_t結(jié)構(gòu)體定義如下
typedef struct {
regoff_t rm_so;
regoff_t rm_eo;
} regmatch_t;
rm_so,它的值如果不為-1，表示匹配的最大子串在字符串中的起始偏移量，rm_eo，表示匹配的最大字串在字符串的結(jié)束偏移量。
Eflags: REG_NOTBOL和REG_NOTEOL為兩個(gè)值之一或二者的或(|)運(yùn)算，稍后會介紹。
返回值：
0：表示成功編譯；
非0：表示編譯失敗，用regerror查看失敗信息
*/
int regexec(const regex_t *preg, const char *string, size_t nmatch, regmatch_t pmatch[], int eflags);
/*
函數(shù)說明：用來釋放regcomp編譯好的內(nèi)置變量。
參數(shù)說明：
Preg：由regcomp編譯好的regex_t結(jié)構(gòu)體指針。
*/
void regfree(regex_t *preg);
/*
函數(shù)說明：Regcomp，regexec出錯(cuò)時(shí)，會返回error code并且為非0，此時(shí)就可以用regerror得到錯(cuò)誤信息。
參數(shù)說明：
Errcode：Regcomp，regexec出錯(cuò)時(shí)的返回值
Preg：經(jīng)過Regcomp編譯的regex_t結(jié)構(gòu)體指針。
Errbuf：錯(cuò)誤信息放置的位置。
errbuf_size：錯(cuò)誤信息buff的大小。
*/
size_t regerror(int errcode, const regex_t *preg, char *errbuf, size_t errbuf_size);
示例一
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <regex.h>
int main (void)
{
char ebuff[256];
int ret;
int cflags;
regex_t reg;
cflags = REG_EXTENDED | REG_ICASE | REG_NOSUB;
char *test_str = "Hello World";
char *reg_str = "H.*";
ret = regcomp(®, reg_str, cflags);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "%s\n", ebuff);
goto end;
}
ret = regexec(®, test_str, 0, NULL, 0);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "%s\n", ebuff);
goto end;
}
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "result is:\n%s\n", ebuff);
end:
regfree(®);
return 0;
}
編譯，輸出結(jié)果：
[root@zxy regex]# ./test
result is:
Success
匹配成功。
示例二
如果我想保留匹配的結(jié)果怎么操作？那就得用到 regmatch_t 結(jié)構(gòu)體了。重新改寫上邊代碼，這時(shí)就不能用REG_NOSUB選項(xiàng)了，代碼如下：
#define _GNU_SOURCE
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <regex.h>
int main (void)
{
int i;
char ebuff[256];
int ret;
int cflags;
regex_t reg;
regmatch_t rm[5];
char *part_str = NULL;
cflags = REG_EXTENDED | REG_ICASE;
char *test_str = "Hello World";
char *reg_str = "e(.*)o";
ret = regcomp(®, reg_str, cflags);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "%s\n", ebuff);
goto end;
}
ret = regexec(®, test_str, 5, rm, 0);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "%s\n", ebuff);
goto end;
}
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "result is:\n%s\n\n", ebuff);
for (i=0; i<5; i++)
{
if (rm[i].rm_so > -1)
{
part_str = strndup(test_str+rm[i].rm_so, rm[i].rm_eo-rm[i].rm_so);
fprintf(stderr, "%s\n", part_str);
free(part_str);
part_str = NULL;
}
}
end:
regfree(®);
return 0;
}
編譯，輸出結(jié)果：
[root@zxy regex]# ./test
result is:
Success
ello Wo
llo W
咦？？？？？？我明明只要一個(gè)匹配結(jié)果，為什么會打印兩個(gè)出來呢？？？？？？？
原來regmatch_t數(shù)組的第一個(gè)元素是有特殊意義的：它是用來保存整個(gè)正則表達(dá)式能匹配的最大子串的起始和結(jié)束偏移量。所以我們在設(shè)置regmatch_t數(shù)組個(gè)數(shù)的時(shí)候一定要記住，它的個(gè)數(shù)是最大保留結(jié)果數(shù)+1。
REG_NEWLINE、REG_NOTBOL和REG_NOTEOL
好了，基本的正則運(yùn)用到此為止了，現(xiàn)在要開始講講REG_NEWLINE、REG_NOTBOL和REG_NOTEOL。很多人對這三個(gè)參數(shù)有所迷惑。我也是，昨天有人問問題，就把自己錯(cuò)誤的理解告訴了別人，然后被大神一頓鄙視。我一直認(rèn)為如果想用^和$這兩個(gè)匹配模式一定要用到REG_NEWLINE這個(gè)參數(shù)，其實(shí)不然。
REG_NEWLINE
首先看下man page對REG_NEWLINE的說明：
REG_NEWLINE Match-any-character operators don't match a newline. A non-matching list ([^...]) not containing a newline does not match a newline. Match-beginning-of-line operator (^) matches the empty string immediately after a newline, regardless of whether eflags, the execution flags of regexec(), contains REG_NOTBOL. Match-end-of-line operator ($) matches the empty string immediately before a newline, regardless of whether eflags contains REG_NOTEOL.
我英文不好，google翻譯之。。
REG_NEWLINE
1.匹配任何字符的運(yùn)算符(比如.)不匹配換行('\n')；
2.非匹配列表（[^...]）不包含一個(gè)換行符不匹配一個(gè)換行符；
3.匹配開始運(yùn)算符(^)遇到空字符串立即換行，不論在執(zhí)行regexec()時(shí)，eflags是否設(shè)置了REG_NOTBOL；
4.匹配結(jié)束運(yùn)算符($)遇到空字符串立即換行，不論在執(zhí)行regexec()時(shí)，eflags是否設(shè)置了REG_NOTEOL；
不明白說的是什么，程序測之。。
第一個(gè)問題
代碼如下：
#define _GNU_SOURCE
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <regex.h>
int main (void)
{
int i;
char ebuff[256];
int ret;
int cflags;
regex_t reg;
cflags = REG_EXTENDED | REG_ICASE | REG_NOSUB;
char *test_str = "Hello World\n";
char *reg_str = "Hello World.";
ret = regcomp(®, reg_str, cflags);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "1. %s\n", ebuff);
goto end;
}
ret = regexec(®, test_str, 0, NULL, 0);
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "2. %s\n", ebuff);
cflags |= REG_NEWLINE;
ret = regcomp(®, reg_str, cflags);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "3. %s\n", ebuff);
goto end;
}
ret = regexec(®, test_str, 0, NULL, 0);
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "4. %s\n", ebuff);
end:
regfree(®);
return 0;
}
編譯，運(yùn)行結(jié)果如下：
[root@zxy regex]# ./test
2. Success
4. No match
結(jié)果很明顯：沒有加入REG_NEWLINE的匹配成功，加入的匹配不成功。就是說不加入REG_NEWLINE，任意匹配字符(.)包含'n'，加入則不包含'n'。
第二個(gè)問題
代碼如下：
#define _GNU_SOURCE
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <regex.h>
int main (void)
{
int i;
char ebuff[256];
int ret;
int cflags;
regex_t reg;
cflags = REG_EXTENDED | REG_ICASE | REG_NOSUB;
char *test_str = "Hello\nWorld";
char *reg_str = "Hello[^ ]";
ret = regcomp(®, reg_str, cflags);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "1. %s\n", ebuff);
goto end;
}
ret = regexec(®, test_str, 0, NULL, 0);
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "2. %s\n", ebuff);
cflags |= REG_NEWLINE;
ret = regcomp(®, reg_str, cflags);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "3. %s\n", ebuff);
goto end;
}
ret = regexec(®, test_str, 0, NULL, 0);
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "4. %s\n", ebuff);
end:
regfree(®);
return 0;
}
編譯，運(yùn)行結(jié)果如下：
[root@zxy regex]# ./test
2. Success
4. No match
結(jié)果說明：不加入REG_NEWLINE，在一個(gè)不包含'n'的非列表中，'n'是不被認(rèn)作空白符，加入則'n'是被認(rèn)作空白符。
第三個(gè)問題
代碼如下：
#define _GNU_SOURCE
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <regex.h>
int main (void)
{
int i;
char ebuff[256];
int ret;
int cflags;
regex_t reg;
cflags = REG_EXTENDED | REG_ICASE | REG_NOSUB;
char *test_str = "\nHello World";
char *reg_str = "^Hello";
ret = regcomp(®, reg_str, cflags);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "1. %s\n", ebuff);
goto end;
}
ret = regexec(®, test_str, 0, NULL, 0);
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "2. %s\n", ebuff);
cflags |= REG_NEWLINE;
ret = regcomp(®, reg_str, cflags);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "3. %s\n", ebuff);
goto end;
}
ret = regexec(®, test_str, 0, NULL, 0);
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "4. %s\n", ebuff);
end:
regfree(®);
return 0;
}
編譯，運(yùn)行結(jié)果如下：
[root@zxy regex]# ./test
2. No match
4. Success
結(jié)果說明：不加入REG_NEWLINE，'^'是不忽略'n'的，加入REG_NEWLINE，'^'是忽略'n'的。也就是說：不加入REG_NEWLINE，以'n'開頭的字符串是不能用'^'匹配，加入REG_NEWLINE，以'n'開頭的字符串是可以用'^'匹配。
第四個(gè)問題
代碼如下：
#define _GNU_SOURCE
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <regex.h>
int main (void)
{
int i;
char ebuff[256];
int ret;
int cflags;
regex_t reg;
cflags = REG_EXTENDED | REG_ICASE | REG_NOSUB;
char *test_str = "Hello World\n";
char *reg_str = "d$";
ret = regcomp(®, reg_str, cflags);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "1. %s\n", ebuff);
goto end;
}
ret = regexec(®, test_str, 0, NULL, 0);
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "2. %s\n", ebuff);
cflags |= REG_NEWLINE;
ret = regcomp(®, reg_str, cflags);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "3. %s\n", ebuff);
goto end;
}
ret = regexec(®, test_str, 0, NULL, 0);
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "4. %s\n", ebuff);
end:
regfree(®);
return 0;
}
編譯，運(yùn)行結(jié)果如下：
[root@zxy regex]# ./test
2. No match
4. Success
結(jié)果說明：不加入REG_NEWLINE，'$'是不忽略'n'的，加入REG_NEWLINE，'$'是忽略'n'的。也就是說：不加入REG_NEWLINE，以'n'結(jié)尾的字符串是不能用'$'匹配，加入REG_NEWLINE，以'n'開頭的字符串是可以用'$'匹配。
REG_NEWLINE總結(jié)
好，REG_NEWLINE選項(xiàng)測試到此結(jié)束?？偨Y(jié)下：
對于REG_NEWLINE選項(xiàng)，1.使用任意匹配符(.)時(shí)，任意匹配符不會包含'n'；2.對于一個(gè)不含有'n'的非列表，會把'n'認(rèn)作空白符。3.對于以'n'開頭或結(jié)尾的字符串，會忽略'n'。使'^'和'$'可以使用。
REG_NOTBOL和REG_NOTEOL
現(xiàn)在開始說下REG_NOTBOL和REG_NOTEOL，首先看下man page對這兩選項(xiàng)的說明：
REG_NOTBOL The match-beginning-of-line operator always fails to match (but see the compilation flag REG_NEWLINE above) This flag may be used when different portions of a string are passed to regexec() and the beginning of the string should not be interpreted as the beginning of the line. REG_NOTEOL The match-end-of-line operator always fails to match (but see the compilation flag REG_NEWLINE above) 繼續(xù)googling。
REG_NOTBOL
匹配開始操作符(^)會經(jīng)常匹配失敗(但是要考慮REG_NEWLINE)，這個(gè)標(biāo)志被用在當(dāng)一個(gè)字符串的不同位置被傳入到regexec()時(shí)，這個(gè)位置不應(yīng)該被解釋為該整個(gè)字符串的開始位置。
REG_NOTEOL
匹配結(jié)束操作符($)會經(jīng)常失敗(但是要考慮REG_NEWLINE)。(這個(gè)標(biāo)志被用在當(dāng)一個(gè)字符串的不同位置被傳入到regexec()時(shí)，即使?jié)M足匹配結(jié)束作符，也不應(yīng)該被解釋為以某字符(串)為結(jié)束的）。
好吧，繼續(xù)測試，第一個(gè)問題代碼如下：
#define _GNU_SOURCE
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <regex.h>
int main (void)
{
int i;
char ebuff[256];
int ret;
int cflags;
regex_t reg;
cflags = REG_EXTENDED | REG_ICASE | REG_NOSUB;
char *test_str = "Hello World\n";
char *reg_str = "^e";
ret = regcomp(®, reg_str, cflags);
if (ret)
{
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "1. %s\n", ebuff);
goto end;
}
ret = regexec(®, test_str+1, 0, NULL, 0);
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "2. %s\n", ebuff);
ret = regexec(®, test_str+1, 0, NULL, REG_NOTBOL);
regerror(ret, ®, ebuff, 256);
fprintf(stderr, "4. %s\n", ebuff);
end:
regfree(®);
return 0;
}
編譯，運(yùn)行結(jié)果如下：
[root@zxy regex]# ./test
2. Success
4. No match
結(jié)果說明：不加入REG_NOTBOL，一個(gè)字符串的不同位置是可以用'^'進(jìn)行匹配，加入REG_NOTBOL，則不能進(jìn)行匹配。
第二個(gè)問題，我實(shí)在理解不了了，網(wǎng)上介紹的全是沒有經(jīng)過驗(yàn)證的。。。。。。
總結(jié)
以上所述是小編給大家介紹的C語言中的正則表達(dá)式使用示例詳解,希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對我們網(wǎng)站的支持！
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