正则表达式解题经验谈
正则表达式解题经验谈
苏巴什 发表于4年前
正则表达式解题经验谈
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摘要: 正则表达式经验谈

 原文链接 http://www.luanxiang.org/blog/archives/984.html

 

作者为《精通正则表达式》的译者余晟,本书豆瓣主页:book.douban.com/subject/2154713/ 

互动网购买链接:www.china-pub.com/47529

 

这 两天,我的同事丁宇(@felixding,极具艺术气质的设计师,推荐)遇到了一个正则表达式的问题,我琢磨了半天写了个表达式,暂时能用;今天庄表伟 (@zhuangbiaowei)跟我说,遇到正则表达式的问题,大家一般只能查手册,但具体的问题要怎么思考和解决问题,往往束手无策;恰好我在写作 《正则表达式傻瓜书》,也希望多讲讲这方面的内容。尽管目前的写作还没有进展到介绍解题经验的阶段,但可以先在blog上写这方面的内容,希望对大家有所 帮助,也希望大家多提意见;如果大家愿意,我可以继续写这类文章。


另:本例解决过程中王晖同学(@cnhacktnt)提供了大量的帮助,他使用正则表达式的熟练程度远在我之上,在此深表感谢。


要 想写好、写对正则表达式,第一步就是分析需求,把模糊的应用要求清楚归纳为几条程序性特征;本例中的正则表达式用于验证“密码字符串”,仔细分解应用场 景,可以得到四条明确的要求(一般来说,密码字符串对长度都有要求,但本例中,需要验证的密码字符串已经由其它语句保证了是6-12位长的字符串,所以这 里不考虑长度):


1.只能由小写字母、数字和横线(-)组成;

2.开头和结尾不允许是横线;

3.不允许全部是数字;

4.不允许有连续(超过一个)的横线。


下面我们一一解析:


1.只能由小写字母、数字和横线(-)组成

这一条很好办,用字符组『[-a-z0-9]』即可解决,注意我们没有用字符组『\w』,因为一般来说『\w』等价于『[a-z0-9_]』,下划线_也可以匹配;在使用正则表达式时准确限定范围、避免错误匹配,是需要谨记的规矩;


2.开头和结尾不容许是横线

这 也很好办,我们知道,在正则表达式中,字符串的开头位置用『^』表示,结束位置用『$』表示(关于『\A』和『\Z』的情况暂不讨论,因为密码字符串中不 可能出现换行符),这两个锚点(anchor)只匹配位置,不匹配任何字符;开头不容许出现横线,也就是说,从开头位置向后,不容许出现横线字符,我们可 以用否定顺序环视(negative lookahead)功能解决。在本例中,它写作『(?!-)』,其中的『(?!…)』是否定顺序环视的标志符,其中的横线,整个结构表示,在当前位置之 后(也就是右边一位),不容许出现横线字符,把它和表示字符串开头的『^』连在一起,得到『^(?!-)』,就表示“从字符串的开始位置,向右边看,不容 许马上出现横线”;类似的,我们在表达式的末尾使用否定逆序环视,正则表达式『(?<!-)$』就表示“从字符串的末尾位置,向左边看,不容许马上 出现横线”;


3.不容许全部是数字

这个要求得动点脑筋,有人一看到“不容许 全部是数字”,就想到否定型字符组『[^0-9]*』,这其实是不对的。我们仔细想想,“不容许全部是数字”就是“必须出现至少一个非数字字符”,而第一 条要求字符只能是小写字母、数字和横线,那么这个“非数字字符”只能是小写字母,或者横线。这样一来我们就知道了,在这个正则表达式中,必须出现一个 『[-a-z]』匹配的字符;


4.不容许有连续(超过一个)的横线

这种“不 容许出现某种连续字符”的情况,是正则表达式中最难处理的地方,因为常见的表示“不容许”的功能,就是排除型字符组『[^…]』,于是,遇到“不容许出现 两个连续横线”的情况,许多人就想当然地写下『[^--]』,但这其实大错特错——我们需要谨记,字符组的作用只限于单个字符,所以『[^--]』的意思 是“在这个位置,不能匹配横线”。那么要怎么办呢?

 

一般来说有两个办法,我们可以规定,在一个横线字符匹配之后, 不容许继续出现横线,还是应用上面说过的否定顺序环视,『-(?!-)』,就保证了匹配了一个横线之后,不容许继续出现横线,如果在每一个可能匹配横线的 地方都加上这个限定,“不容许有连续(超过一个)横线”的要求也就满足了;或者我们也可以在整个正则表达式的最开头,使用否定顺序环视『^(?![-a- z0-9]*–)』,因为表达式『[-a-z0-9]*–』会“尽力寻找可能的匹配”,对它加以否定,就保证了整个字符串中绝对不容许出现两个连续的横 线。

 

在这个例子中,我们观察第一条要求对应的表达式,发现横线一般是与小写字母和数字同时出现在一个字符组 『[-a-z0-9]』中,如果采取上述第一种办法,因为字符组中只能出现对单个字符的规定(而无法使用类似环视之类的结构),『[-(?!-)a- z0-9]』的意思完全不对,所以整个字符组就要改成括号,以多选结构表示为『(-(?!-)|[a-z0-9])』,显得很累赘,所以优选第二种方法。

 

好了,四条要求已经分别解决完毕,现在我们把它们组合起来。

 

首先,是开头的『^(?!-)』,这就表示“开头不容许出现横线”,在结尾用『(?<!-)$』,表示“结尾不容许出现横线”;

其次,之中的内容都只可能是小写字母、数字和横线,所以用字符组『[-a-z0-9]』,因为长度不确定,所以使用量词『*』,变成『[-a-z0-9]*』;


再 次,整个正则表达式中必须出现一个非数字字符,也就是必须让『[-a-z]』匹配一个字符,因为这个非数字字符出现的位置不确定,我们不妨把上面的表达式 『[-a-z0-9]*』“切开”,把『[-a-z]』塞进去,得到『[-a-z0-9]*[-a-z][-a-z0-9]*』,这样就保证了“在所有由 小写字母、数字和横线构成的字符串中,至少出现了一个非数字字符”;

 

最后,不容许出现两个连续的横线,我们的解决办法是在字符组的最开始位置,添加一个否定顺序环视,也就是『(?![-a-z0-9]*–)』,我们把它与之前的『^(?!-)』合并起来,得到『^(?!(-|[-a-z0-9]*–))』。

 

所以,整个正则表达式就是这样:

 

^(?!(-|[-a-z0-9]*--))[-a-z0-9]*[-a-z][-a-z0-9]*(?<!-)$

 

看起来完全没有问题,但放到Ruby on Rails框架里运行,却报正则表达式错误——原来是Ruby不支持逆序环视,所以最后的『(?<!-)』无法使用;那么要如何解决呢?

 

这 时候又有两个办法,第一是用字符串函数判断最后一个字符是否横线,来“辅助”正则表达式,许多新手往往会陷入思维的误区,或者追求“漂亮”,非要用一个正 则表达式解决所有问题,这其实是不必要的;如果非要用正则表达式,可能要动用一些复杂的结构——不过还好,在本例中,我们可以“取巧”,再添加一个否定顺 序环视,『(?![-a-z0-9]*-$)』,表示“不容许出现 横线+字符串结尾 的情况”,也就等于“在字符串结尾之前,不能出现横线”。

 

我们把这个字符组与之前的『^(?!(-|[-a-z0-9]*–))』合并,就得到『^(?!(-|[-a-z0-9]*–| [-a-z0-9]*-$))』;于是,整个正则表达式就成了:

 

^(?!(-|[-a-z0-9]*--|[-a-z0-9]*-$))[-a-z0-9]*[-a-z][-a-z0-9]*$

 

输入这个正则表达式,编译不再报错,运行测试,发现完全符合要求。


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评论 (1)
Timco
好可怕-.-
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苏巴什
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