Регулярные выражения Perl. Регулярные выражения в perl

> Регулярные выражения в Perl

Регулярные выражения используются для нахождения шаблонов в строках. Например, для того, чтобы найти в телефонной книге конкретное имя, или,например, все имена, начинающиеся с буквы "a". Работа с регулярными выражениями является одной из самых мощных и полезных, и в тоже время самых сложных для понимания особенностей Perl. Надеемся, что после прочтения этой статьи вы поймете, насколько это мощный и удобный инструмент. Получив некоторый опыт вы сможете использовать эти возможности с большой пользой для себя.

Операторы

Для работы с регулярными выражениями в Perl используются три оператора
- оператор сравнения (matching - m//), оператор подстановки
(substitution s///) и оператор перевода (translation - tr///).

Все три оператора используют переменную $_ по умолчанию, поэтому
дальше, пока не будут представлены операции =~ и!~, будем
пользоваться ею.

Оператор сравнения проверяет, подходит ли проверяемое выражение под
шаблон, и возвращает значение 1, если это так, и значение 0 в
противном случае. Запись этого оператора состоит из буквы m,
разделителя (чаще всего это косая линия - /, но в принципе это может
быть почти любой символ), шаблона и еще одного разделителя (такого же,
как и первый:).

Оператор сравнения
$_ = ;
if (m/hello/) {
print "hello user\n";
}

if ($input{"siteurl"} =~ #http://#) {
print $input{"siteurl"};
}

В этом примере проверяется, есть ли в строке, полученной со
стандартного входа, слово "hello". Если это так (оператор m// вернет
значение 1), то на стандартный выход вернется фраза "hello user".

Примечание:вообще-то символ "m" является необязательным, поэтому
оператор из этого примера может выглядеть просто как /hello/.

Оператор подстановки находит в строке все подстроки, удовлетворяющие
шаблону, и заменяет их некоторым другим значением. Запись этого
оператора состоит из буквы s, указывающей на то, что это собственно
оператор подстановки и исходного (что заменять) и подстановочного (на
что заменять) шаблонов, разделенных разделителями.

Оператор подстановки
$_ = "My name is Fred";
# oh no, my name is Jonathan!
s/Fred/Jonathan/;

В этом примере в строке $_ все слова Fred будут изменены на Jonathan.

Оператор перевода также производит подстановку, но несколько другого
характера - он используется для замены отдельных символом некоторыми
другими (определенными) символами. Синтаксис этого оператора похож на
синтаксис оператора подстановки, с тем отличием, что во-первых он
очевидно начинается с букв tr, а между разделителями вставляются не
шаблоны, а группы символов, первая - исходные символы, вторая -
подстановочные, причем соответствующие символы должны стоять на
одинаковых позициях в своих группах - если вы хотите заменить,
например латинскую "m" на кириллическую "м", они должны стоять на
одинаковых местах: "m" - в первой группе символов, "м" - во второй.

Оператор перевода
$_ = "hi.there, my.name.is.jonathan,";
tr/.,/ !/;

В этом примере все запятые будут изменены на восклицательные знаки, а
точки - на пробелы.

Модификаторы

Возможности каждого из этих операторов можно расширить при помощии
модификаторов. Модификаторы - это грубо говоря символы которые
дописываются к оператору (например, так - s/fred/Jonathan/i), говоря о
том, как ему нужно разбирать рабочее значение.

Модификаторы для оператора сравнения:

  • x - позволяет использовать расширенные регулярные выражения;

Модификаторы для оператора подстановки:

  • e - вычисляет подстановочное выражение перед подстановкой;
  • g - находит все найденные подстроки;
  • i - игнорирует регистр символов в строке;
  • m - рассматривает строку как многострочное значение;
  • s - рассматривает строку как однострочое значение;
  • x - позволяет использовать расширенные регулярные выражения.

Модификаторы

$_ = "My name is Fred";
s/fred/Jonathan/i; # My name is Jonathan
s/jonathan/routine()/ie; # My name is

Операции =~ и!~

Операции =~ и!~ позволяют использовать с операторами m//, s/// и
tr/// любые переменные, а не только $_, которая используется этими
операторами по умолчанию.

Оператор =~ выполняет те же функции, что и оператор присваивания "="
(в случае использования с операторами s/// и tr///) и оператор
сравнения "eq" (при использовании с оператором m//).

Операция =~
$name = "my name is Fred";
$name =~ s/fred/Jonathan/ig;

$string = "hello world";
if ($string =~ /hello/i) {
print "helloworlded in this string.";
}

Аналогично, операция!~ используется так же как и операция "ne" (ее
написание подобно операции чисельного сравнения!=), используется
только с оператором сравнения и означает отрицание удовлетворения
шаблону.

Операция!~
$string = "good";
if ($string !~ /bad/) {
print "hey, it"s not too bad yet!";
}

Память

И напоследок - о возможности более удобно работать с результатами
обработки регулярных выражений, а именно о хранении их в отдельных
переменных. Такими переменными являются предопределенные $&, $`, $", и
набор переменных $1, $2, ..., $9.

Переменная $&

Эта переменная предназначена для хранения фрагмента строки, который
удовлетворил шаблону, заданному регулярным выражением. Это удобно в
таких случаях, как, например, если нужно найти число в строке, но
неизвестно, что это за число. Вот как это может выглядеть:

$string = "error 404."
$string =~ m/\d+/;

Переменные $` и $ "

Эти переменные служат для хранения фрагментов, которые не
удовлетворили шаблону, а именно подстрок, которые стоят до и после
результата соответственно. Другими словами, после операции, например,
сравнения, значение исходой строки разделяется на три части - часть,
которая подошла под шаблон, и фрагменты, которые идут перед ней и
после нее. Эти части и помещаются в переменные $&, $` и $"
соответственно. (Обратите внимание на то, что в первой переменной -
обратная кавычка, а во второй - прямая). Посмотрим на предыдущий
пример.

$string = "error 404."
$string =~ m/\d+/;

$number = $&; # $number содержит "404"
$before = $`; # $before содержит "error"
$after = $"; # $after содержит "."

Переменные $1..$9

Эти переменные служат для хранения фрагментов строки, которые
удовлетворили соответсвующим определенным фрагментам шаблона. В
шаблоне фрагменты выделяются при помощи скобок. Каждому фрагменту
выделяется номер в том порядке, в котором они расположены, и
соответствующая переменная будет содержать его значение.

$string = "this is to be uppercased";
$string =~ s/(upper\w+)/uc($1)/;
# $string = "this is to be UPPERCASED"

$string = "15 apples, 2 foos, 3 bars";
while ($string =~ m/(\d+) (\w+)/g) {
print "$2: $1\n";
}
# Выведет apples: 15
# foos: 2
# bars: 3

Николай Матковский ,
11.05.2006.

В этой главе:

    Основные понятия
    Образцы
    Еще об операции сопоставления
    Операция замены
    Функции split и join
    Упражнения

Регулярные выражения

Основные понятия

Регулярное выражение представляет собой образец

- шаблон - который сопоставляется со строкой. Сопоставление регулярного выражения со строкой дает либо успешный результат, либо неудачный. Иногда получение того или иного результата может быть единственной целью использования регулярного выражения, а иногда ставится задача замены совпавшего образца другой строкой.

Регулярные выражения используются многими программами, в частности, UNIX-командами, программами

grep, sed, awk, ed, vi, emacs и даже различными shell. В каждой программе используется свой набор метасимволов (большей частью они совпадают). Perl - семантическое надмножество всех этих средств: любое регулярное выражение, которое можно записать в одной из подобных программ, может быть записано и на языке Perl, но не обязательно теми же символами.

Основные направления использования регулярных выражений

Если бы нам нужно было найти в каком-то файле все строки, содержащие строку

abc, мы могли бы использовать команду grep:

grep abc somefile >results

В этом случае

abc - регулярное выражение, которое команда grep сверяет с каждой входной строкой. Строки, соответствующие этому регулярному выражению, посылаются на стандартный вывод и попадают в файл results (так как в командной строке стоит оператор переадресации). Perl мы можем превратить строку abc в регулярное выражение, заключив ее между косыми:

if (/abc/) (print $_;

Но что же сверяется с регулярным выражением

abc в данном случае? Да наша старая подруга, переменная $_! Если регулярное выражение заключено между косыми (как в этом примере), то переменная $_ сверяется с регулярным выражением. Если значение переменной совпадает с регулярным выражением, операция сопоставления возвращает значение "истина". В противном случае она возвращает "ложь".

В данном примере предполагается, что переменная

$_ содержит какую-то строку текста и выводится, если в любом месте этой строки обнаруживается последовательность символов abc (аналогичные действия производит приведенная выше команда grep. Однако в отличие от grep, которая оперирует всеми строками файла, данный фрагмент Perl-программы просматривает только одну строку). Чтобы обрабатывались все строки, добавьте операцию цикла: (о) (

if (/abc/) { print $_;

А что, если мы не знаем, сколько символов

b стоит между а и с? То есть что нужно делать, если мы хотим вывести на экран строку только в том случае, если она содержит символ а, за которым следует ни одного или более символов b и символ с? Работая с grep, мы написали бы так:

grep "ab*c" somefile >results

(Аргумент, содержащий звездочку, заключен в кавычки, потому что мы не хотим, чтобы

shell обработал его так, как будто это метасимвол, встретившийся в имени файла. Чтобы звездочка сработала, ее нужно передать в grep как есть.) В Perl мы можем сделать то же самое: (о) {

if (/ab*c/) (print $_;

grep, такая запись обозначает последовательность, содержащую символ а, ни одного или более символов b и символ с.

Другие варианты сопоставления с образцом мы рассмотрим в разделе "Еще об операции сопоставления" после того, как поговорим обо всех видах регулярных выражений.

Еще одна простая операция, в которой используются регулярные выражения,

- операция замены, посредством которой часть строки, соответствующая регулярному выражению, заменяется другой строкой. Операция замены похожа на команду s UNIX-утилиты sed: она состоит из буквы s, косой черты, регулярного выражения, еще одной косой, заменяющей строки и третьей косой черты:

Переменная (в данном случае

$_) сопоставляется с регулярным выражением (ab*c). Если сопоставление оказалось успешным, то соответствующая часть строки отбрасывается и заменяется строкой (def). Если сопоставление неудачно, ничего не происходит.

Позже, в разделе "Операция замены" , мы рассмотрим множество опций операции замены.

Регулярное выражение

- это образец. Одни части образца обозначают отдельные символы. Другие части соответствуют группам символов. Сначала мы рассмотрим образцы, соответствующие одному символу, а затем образцы, при помощи которых в регулярном выражении обозначается группа символов.

Образцы, обозначающие один символ

Самый простой и самый распространенный символ, встречающийся в регулярных выражениях,

- это одиночный символ, соответствующий самому себе. Другими словами, наличие буквы а в регулярном выражении требует наличия соответствующей буквы а в строке.

Следующий из самых известных символов сопоставления

- точка ("."). Точка обозначает любой одиночный символ, кроме символа новой строки (\п). Например, образцу /а . / соответствует любая двухбуквенная последовательность, которая начинается с буквы а и не является последовательностью "а\п".

Класс символов сопоставления задается списком символов, заключенных в квадратные скобки. Чтобы строка считалась совпавшей с образцом, в соответствующей ее части должен присутствовать один и только один из этих символов. Например, образцу

соответствует строка, содержащая любую из первых пяти строчных букв алфавита, тогда как образцу

соответствует любая из первых пяти гласных, причем как строчных, так и прописных. Если вы хотите вставить в список правую квадратную скобку

(]), поставьте перед ней обратную косую или же поставьте эту скобку на первое место в списке. Диапазоны символов (например, от а до z) можно приводить в сокращенной записи, указав конечные точки диапазона через дефис (-). Чтобы включить в список дефис как таковой, поставьте перед ним обратную косую или поместите его в конец. Вот еще несколько примеров: # обозначает любую цифру # то же самое

# обозначает цифры

0-9 или знак минус обозначает любую строчную букву или цифру обозначает любую букву, цифру или знак подчеркивания

Существует также такое понятие, как отрицание класса символов: оно обозначается знаком л, который ставится сразу же за левой скобкой. Такому классу символов соответствует любой символ, отсутствующий в этом списке. Например:

# обозначает любой нецифровой символ обозначает любую негласную букву # обозначает любой символ, кроме символа "

Для удобства пользователя некоторые распространенные классы символов определены заранее. Они представлены в таблице

7.1. 7.1. Предопределенные классы символов \d соответствует одна цифра. Образцу \w формально соответствует один обычный символ, но на самом деле ему соответствует любой символ, который допустим в именах переменных Perl. Образцу \s соответствует один пробельный символ. К пробельным символам относятся пробел, возврат каретки (редко используемый в UNIX), символ табуляции, символы перехода на новую строку и на новую страницу. Варианты конструкций с "использованием прописных букв соответствуют дополнениям (отрицаниям) этих классов. Так, \w обозначает один специальный символ, \s - один символ, который не является пробельным (т.е. является буквой, знаком препинания, управляющим символом и т.д.), a \D - один нецифровой символ.

Приведенные выше конструкции можно использовать при задании других классов символов:

соответствует одной шестнадцатеричной цифре

Образцы, обозначающие группу символов

Свою истинную силу регулярные выражения показывают, когда вам нужно сказать, например, "один и более из этих символов" или "до пяти из этих символов". Давайте посмотрим, как это делается.

Последовательность

Первый (и, вероятно, самый неочевидный) образец данного вида

- последовательность. Например, образец abc соответствует букве а, за которой следует буква Ь, за которой идет буква с. Вроде бы просто, но название этому виду образца все равно нужно дать, чтобы в дальнейшем знать, о чем идет речь.

Множители

Мы уже встречались со звездочкой

(*) в роли образца, обозначающего группу символов. Звездочка обозначает ни одного или более экземпляров стоящего непосредственно перед ней символа (или класса символов).

Есть еще два образца, работающих подобным образом: знак "плюс"

(+), который обозначает один или более экземпляров стоящего непосредственно перед ним символа, и вопросительный знак (?), который обозначает ни одного или один экземпляр стоящего непосредственно перед ним символа. Например, регулярное выражение /fo+ba?r/ обозначает символ f, за которым следует один или более символов о, затем символ Ь, затем ни одного или один символ а и, наконец, символ г.

Однако все описанные выше образцы (множители) характеризуются "прожорливостью". Например, если множителю может соответствовать

5-10 символов, то каждый раз он будет выбирать десятисимвольную строку. Например,

$_ = "fred xxxxxxxxxx barney";

всегда заменяет словом

boom все символы х (что в результате дает fred boom barney), а не только один или два, несмотря на то, что более короткий набор иксов соответствовал бы этому же регулярному выражению.

Если нужно сказать "от пяти до десяти" символов х, можно поставить пять иксов, а затем еще пять, дав после каждого из последних пяти вопросительный знак. Это, однако, выглядит уродливо. Есть более простой способ

- применение общего множителя. Общий множитель состоит из пары фигурных скобок, между которыми заключены одно-два числа, например /х{5,10}. Необходимо найти символ, стоящий непосредственно перед скобками (в данном случае это буква х), повторяющийся указанное число раз (в рассматриваемом случае - от пяти до десяти)*.

Если второе число не указано (например, /х

{5, } /), это означает "столько или больше" (в данном случае пять и более), а если выпущена и запятая (например, /х{5}/) , это означает "ровно столько" (в данном случае пять символов х). Чтобы получить пять или менее символов х, нужно перед запятой поставить нуль: /х {0, 5} /.

Так, регулярное выражение /а

. {5} b/ соответствует букве а, отделенной от буквы b любыми пятью символами, кроме символов новой строки, и все это может быть в любом месте строки. (Вспомните, что точка соответствует любому символу, кроме символа новой строки, а нам здесь нужно пять таких символов.) Эти пять символов не обязательно должны быть одинаковыми. (В следующем разделе мы увидим, как заставить их быть одинаковыми.)

Можно было бы вполне обойтись без

*, + и ?, потому что эти образцы полностью эквивалентны образцам {0,},(!,} и {0,1}, но проще ввести один эквивалентный знак препинания, к тому же это более привычно.

Если в одном выражении используются два множителя, то "правило прожорливости" дополняется правилом "чем левее, тем прожорливее". Например:

"а ххх с хххххххх с ххх d";

В этом случае первая комбинация

".*" в регулярном выражении соответствует всем символам до второй буквы с, несмотря на то, что положительный результат был бы достигнут даже при совпадении только символов, стоящих до первой буквы с. Сейчас это никакой роли не играет, но позднее, когда нам потребуется анализировать части, совпавшие с регулярным выражением, это будет очень важно.

Можно заставить любой множитель перестать быть "прожорливым" (т.е. сделать его ленивым), поставив после него вопросительный знак:

"а ххх с хххххххх с ххх d"; . * ? с теперь соответствует минимальному числу символов между а и с, а не максимальному. Это значит, что с образцом совпадает часть Конечно, /\d(3}/ соответствует не только трехзначным числам, но и любому числу с количеством знаков больше трех. Чтобы задать именно трехзначное число, нужно использовать фиксирующие точки, которые рассматриваются ниже в разделе "Фиксирующие образцы".

строки до первой буквы с, а не до второй. Такой модификатор можно ставить после любого множителя

(?,+,* и {m,n}).

Что, если строка и регулярное выражение несколько изменятся, скажем, так:

° "а ххх се хххххххх ci xxx d"; .* в этом случае соответствуют максимально возможному числу символов, стоящих до следующей буквы с, но очередной символ регулярного выражения (е) не совпадает с очередным символом строки (i). В этом случае мы получаем автоматический поиск с возвратом: поиск начинается сначала и завершается остановкой в некоторой позиции до выбранной на первом этапе (в нашем случае - в позиции предыдущей с, рядом с е)*. Сложное регулярное выражение может включать множество уровней поиска с возвратом, в результате чего время выполнения значительно увеличивается. В данном случае превращение множителя в "ленивый" (с помощью вопросительного знака) упрощает задачу, которую должен выполнить Perl, поэтому рекомендуем хорошо изучить этот метод.

Круглые скобки как способ запоминания

Следующая групповая операция

- пара круглых скобок, в которую заключается часть образца. При совпадении с образцом никаких изменений не происходит, просто совпавшая часть строки запоминается, и к ней можно впоследствии обращаться. Например, (а) продолжает соответствовать букве а, а () - любой строчной букве.

Чтобы вызвать часть строки, которую программа запомнила, нужно поставить обратную косую и целое число. Образец такой конструкции обозначает последовательность символов, обозначенную ранее в паре круглых скобок под тем же номером (считая с единицы). Например,

/fred(.)barney\l/;

соответствует строке, состоящей из слова

fred, любого символа, кроме символа новой строки, слова barney и еще одного такого же символа. Таким образом, данному образцу соответствует последовательность символов fredxbarneyx, a не fredxbarneyy. Сравните это с

где два обозначенных точками символа могут быть одинаковыми или разными; роли это не играет.

Откуда взялась единица? Она обозначает первую заключенную в круглые скобки часть регулярного выражения. Если таких частей больше, чем одна,

На самом деле для поиска буквы с в первой позиции понадобится больший объем поиска с возвратом в операции *, но описание этого процесса не представляет интереса, а работает он по такому же принципу.

то вторая часть (считая левые круглые скобки слева направо) обозначается как \2, третья

- как \3 и т. д. Например,

/a(.)b(.)c\2d\l/;

обозначает а, какой-то символ (назовем его

#1), b, еще один символ (назовем его #2), с, символ #2, d и символ #1. Таким образом, этот образец соответствует, в частности, строке axbycydx.

Запоминаемая часть может состоять не только из одного символа. Например,

обозначает а, любое количество символов (даже нуль),

b, ту же последовательность символов и, наконец, с. Следовательно, этот образец совпадет со строкой aFREDbFREDc и даже со строкой abc, но не со строкой аХХЬХХХс.

Дизъюнкция

Следующая групповая конструкция

- дизъюнкция, т.е. а | b | с. Это значит, что данный образец соответствует только одному из указанных вариантов (в данном случае - а, b или с). Такая конструкция работает даже в том случае, если варианты содержат несколько символов, как в образце /song | blue/, что соответствует либо song, либо blue. (Для односимвольных альтернатив определенно лучше будет использовать класс символов, например, / [ abc ] /.)

Что, если бы мы хотели найти

songbird или bluebird? Мы могли бы написать /songbird | bluebird/, но часть bird не хотелось бы указывать дважды. Из такой ситуации есть выход, однако вначале нам следует поговорить о приоритете группирующих образцов, который рассматривается ниже, в разделе "Приоритет".

Фиксирование образцов

Некоторые особые виды записи позволяют фиксировать образец относительно позиции в строке, в которой ищется соответствие. Обычно при сопоставлении образец "перемещается" по строке слева направо; сообщение о совпадении дается при первой же возможности. Фиксирующие точки позволяют гарантировать, что с образцом совпадают определенные части сравниваемой строки.

Первая пара фиксирующих директив требует, чтобы определенная часть символов, соответствующих образцу, была расположена либо на границе слова, либо не на границе слова. Фиксирующая директива \Ь требует, чтобы совпадение с образцом

b происходило только на границе слова. Граница слова - это место между символами, которые соответствуют предопределенным классам \w или \w, либо между символами, которые соответствуют классу \w, а также начало или окончание строки. Отметим, что все это больше предназначено для работы с С, а не с английскими словами, но вполне применимо и к словам. Например: соответствует слову fred, но не Frederick /\bmo/; # соответствует словам тое и mole, но не Eimo /\bFred\b/; # соответствует слову Fred, но не Frederick или alFred /\b\+\b/; # соответствует "х+у", но не "++" или " + " /abc/bdef/; # никогда не дает совпадения(границы там быть не может)

Аналогичным образом \в требует, чтобы в указанной точке границы слова не было. Например:

соответствует "Frederick", но не "Fred Flintstone"

Две другие фиксирующие точки требуют, чтобы определенная часть образца стояла рядом с концом строки. Символ л обозначает начало строки, если стоит в месте, где сопоставление с началом строки имеет смысл. Например, соответствует символу а в том и только в том случае, если а

- первый символ в строке, a л соответствует двум символам, а и л, стоящим в любом месте строки. Другими словами, символ л утратил свое специальное значение. Если вы хотите, чтобы он имел буквальный смысл и в начале строки, поставьте перед ним обратную косую черту. $, как и л , фиксирует образец, но не по началу, а по концу строки. Другими словами, с$ соответствует символу с только в том случае, если он стоит в конце строки*. Знак доллара в любом другом месте образца, вероятно, будет интерпретироваться как представление скалярного значения, поэтому для того, чтобы использовать его в строке буквально, перед ним следует поставить обратную косую.

Поддерживаются и другие фиксирующие точки, включая \А, \2 и упреждающие фиксирующие точки, создаваемые с помощью комбинаций

(?=...) и (?!...). Они подробно описаны в главе 2 книги Programming Perl и на man-странице perlre(Y).

Приоритет

Что произойдет, если объединить а | Ь*? Что будет отыскиваться

- любое количество символов а или Ь или один символ а и любое количество Ь?

Групповые и фиксированные образцы, как и операции, имеют приоритет. Приоритет образцов (от высшего к низшему) приведен в таблице

7.2. 7.2. Приоритет групповых регулярных выражений** Или прямо перед символом новой строки в конце строки. Некоторые из этих символов в нашей книге не описываются. См. книгу Programming Perl или man-страницу perlreii(l).

Согласно этой таблице, специальный символ

* имеет более высокий приоритет, чем | . В силу этого /а |Ь*/ интерпретируется как один символ а или любое число символов ь.

Что, если нам понадобится другое

- например, "любое число символов а или Ь"? В этом случае нужно просто использовать пару круглых скобок. В нашем примере в скобки нужно заключить ту часть выражения, к которой должна относиться *, т.е. (а|Ь)*. Если вы хотите подчеркнуть, какое выражение вычисляется первым, можно дать избыточные круглые скобки:

Изменение приоритета с помощью круглых скобок одновременно активизирует режим запоминания для данного образца, как мы рассказывали выше. То есть эти круглые скобки учитываются, когда вы определяете, соответствует ли какой-то элемент \2, \3 и т.д. Если вы хотите использовать круглые скобки без включения режима запоминания, применяйте форму

(?:...), а не (...). Она тоже позволяет указывать множители, но не изменяет значение счетчика подлежащих запоминанию лексем, используя, например, переменную $4 и т.п. Например, /(?: Fred |Wilma) Flintstone/ ничего не записывает в переменную $ 1; здесь просто предполагается группирование.

Вот еще несколько примеров регулярных выражений и действия круглых скобок:

соответствует ab, abc, abcc, abccc, abcccc, и т.д. (abc)* # соответствует "", ab, abc, abcabc, abcabcabc, и т.д. ^х |у # соответствует х в начале строки или у в любом месте л ^x.^y) # соответствует х или у в начале строки а| be Id # либо а, либо be, либо d (alb) (с Id) # ас, ad, be или bd (song|blue)bird # songbird или bluebird

Еще об операции сопоставления

Мы уже рассматривали простейшие варианты использования операции сопоставления (регулярного выражения, заключенного между косыми). Теперь давайте изучим способы, которыми можно заставить эту операцию делать нечто иное.

Выбор другого объекта для сопоставления (операция

: =" )

Обычно строка, которую нужно сопоставить с образцом, не находится в переменной

$_, и помещать ее туда довольно утомительно. (Может быть, в переменной $__ уже хранится значение, которое вам не хочется терять.) Ничего страшного - здесь нам поможет операция =~. С ее помощью вы можете назначить для проведения операции сопоставления строку, хранящуюся в переменной, отличной от $_.

Эта переменная указывается справа от знака операции. Выглядит это так:

= "hello world"; /^he/; # истина

$а =~ /(.)\1/; # тоже истина (соответствует двум

1) ($а =~ /(.)\1/) (t истина, поэтому проводятся дальнейшие операции

Справа от знака операции =~ может стоять любое выражение, которое дает в результате некоторое скалярное строковое значение. Например,

при использовании в скалярном контексте дает скалярное строковое значение, поэтому, объединив эту операцию с операцией =~ и операцией сопоставления с регулярным выражением, мы получим компактную программу проверки входных данных:

print "any last request? ";

if ( ==~ /

л . Отметим, что мы не сохраняли входные данные в переменной, поэтому если мы захотим сопоставить эти данные с другим образцом или же вывести их в сообщении об ошибке, то у нас ничего не выйдет. Тем не менее эта форма часто оказывается удобной.

Игнорирование регистра

В предыдущем примере мы указывали образец

для обозначения строчной и прописной буквы у. Если речь идет об очень коротких строках, например, у или fred, то данный способ обозначения достаточно удобен, скажем, . А что делать, если сопоставляемая строка - это слово procedure в нижнем или верхнем регистре?

В некоторых версиях

grep флаг -i означает "игнорировать регистр". В Perl тоже есть такая опция. Чтобы ею воспользоваться, нужно добавить строчную i к закрывающей косой черте, т.е. написать / образец/ i. Такая запись говорит о том, что буквы образца будут соответствовать буквам строки в любом регистре. Например, чтобы найти слово procedure в любом регистре, стоящее в начале строки, запишите /^procedure/i.

Теперь наш предыдущий пример будет выглядеть так:

print "any last request? ";

if ( =~ /"y/i) { #

начинаются ли входные данные с буквы у? # да ! выполнить какие-то операции

Использование другого разделителя

Чтобы найти строку, которая содержит несколько косых

(/), в соответствующем регулярном выражении нужно перед каждой из них поставить обратную косую черту (\). Например, чтобы найти строку, которая начинается с названия директории /usr/etc, нужно записать: /usr/etc... }

Как видите, комбинация "обратная косая

- косая" создает между элементами текста своеобразные "проходы". Если косых очень много, это занятие может стать весьма утомительным, поэтому в Perl предусмотрена возможность использования другого разделителя (delimiter). Поставьте перед любым специальным символом* (выбранным вами в качестве разделителя) букву т, укажите свой образец и дайте еще один такой же разделитель: использование стандартного разделителя - косой черты m@^/usr/etc@ # использование в качестве разделителя символа @ m#^/usr/etc# # использование в качестве разделителя символа # # (это мой любимый символ)

Если хотите, можете опять использовать косые, например,

m/fred/. Таким образом, m - общепринятое обозначение операции сопоставления с регулярным выражением, но если в качестве разделителя выбрана косая черта, то m не обязательна.

Использование интерполяции переменных

Перед тем как регулярное выражение рассматривается на предмет наличия специальных символов, в нем производится интерполяция переменных. Следовательно, регулярное выражение можно строить не только из литералов, но и из вычисляемых строк. Например:

if ($sentence =~ /\b$what\b/) {

print "The sentence contains the word $what!\n";

\bbird\b/. Если этот разделитель - левый элемент пары (круглая, фигурная, угловая или квадратная скобка), то закрывающим разделителем будет соответствующий правый элемент пары. В остальных случаях первый и второй разделители будут совпадать.

Вот несколько более сложный пример:

$sentence = "Every good bird does fly.";

print "What should I look for? ";

$what = ;

if ($sentence =~ /$what/) (#

нашли! print "I saw $what in $sentence.\n";

print "nope... didn"t find it.\n";

Если вы введете слово

bird, оно будет найдено, а если слово scream - не будет. Если ввести ird, результаты поиска тоже будут успешными. Это говорит о том, что квадратные скобки в данном случае воспринимаются как символы сопоставления с образцом.

Чтобы избежать этого, следует поставить перед этими символами обратную косую, которая превратит их в символы буквального сопоставления. Это кажется сложным, если в вашем распоряжении нет закавычивающей управляющей последовательности

\Q:

$what = "";

foreach (qw(in( out white )) { if (/\Q$what\E/) {

print "$_ matched!\n";

Здесь конструкция

\Q$what\E превращается в \, в результате чего операция сопоставления ищет пару квадратных скобок, а не рассматривает всю конструкцию как класс символов.

Специальные переменные, защищенные от записи

После успешного сопоставления с образцом переменным

$1, $2, $3 и т.д. присваиваются те же значения, что и \1, \2,\3 и т.д. Это можно использовать для поиска соответствия в последующем коде. Например:

$_ = "this is a test";

/(\w+)\W+(\w+)/; #

сопоставление первых двух слов теперь содержит this, а $2 - is

Доступ к тем же значениям

($1, $2, $3 и т.д.) можно также получить, использовав операцию сопоставления для соответствующих списков. Если результаты сопоставления окажутся положительными, будет получен список значений от $1 до $п (где n - количество занесенных в память элементов). В противном случае значения не определены. Запишем последний пример по-другому:

$_ = "this is a test";

($first, $second) = /(\w+)\W+(\w+)/; #

сопоставление первых двух слов # $first теперь содержит this, a $second - is

К другим предопределенным защищенным от записи переменным относятся:

$& (часть строки, совпавшая с регулярным выражением); $" (часть строки, стоящая перед совпавшей частью); $ " (часть строки, стоящая после совпавшей части). Например:

$_ = "this is a sample string";

соответствует слову sample внутри строки теперь содержит "this is a " теперь содержит "sample" теперь содержит "string"

Поскольку значения этим переменным присваиваются при каждом успешном сопоставлении, их нужно где-нибудь сохранить, если они вам впоследствии понадобятся*.

Операция замены

Мы уже говорили о простейшей форме операции замены:

s/ регуляр-ное_выражение/новая_строка/. Пора рассмотреть несколько разновидностей этой операции.

Если вы хотите, чтобы замена выполнялась при всех возможных совпадениях, а не только при первом, добавьте в запись, задающую проведение операции замены, букву д, например:

$_ = "foot fool buffoon";

s/foo/bar/g; # $_

теперь содержит "bart barl bufbarn"

В заменяющей строке производится интерполяция переменных, что позволяет задавать эту строку во время выполнения:

$_ = "hello, world";

$new = "goodbye";

s/hello/$new/; #

заменяет hello на goodbye

Символы сопоставления (метасимволы) в регулярном выражении позволяют выполнять сопоставление с образцом, а не просто с символами, трактуемыми буквально:

$_ = "this is a test";

s/(\w+()/<$l>/g; # $_

теперь содержит " "

Вспомните, что в

$1 заносятся данные, полученные при совпадении с первой заключенной в круглые скобки частью образца. i (перед буквой g или после нее, если она есть) заставляет используемое в операции замены регулярное выражение игнорировать регистр, как и аналогичная опция в ранее рассмотренной нами операции сопоставления. О влиянии этих переменных на производительность рассказывается в книге Mastering Regular Expressions (издательство O"Reilly). ; Как и в операции сопоставления, можно выбрать другой разделитель, если косая черта неудобна. Для этого просто нужно использовать один символ три раза*: # заменить fred на barney, как в s/fred/barney/

Как и при сопоставлении, можно с помощью операции =~ указать другой объект для проведения замены. В этом случае объект должен быть таким, которому можно присвоить скалярное значение,

- например, скалярной переменной или элементом массива:

$which = "this is a test";

$which =~ s/test/quiz/; # $which

теперь содержит "this is a quiz"

$someplace[$here] =~ s/left/right/; #

заменить элемент массива

$d{"t") =~ s/^/x /; #

поставить "х " перед элементом массива split и join

Регулярные выражения можно использовать для разбивки строки на поля. Это делает функция

split. Функция join выполняет противоположное действие - вновь "склеивает" эти кусочки. split split получает регулярное выражение и строку и ищет в этой строке все экземпляры указанного регулярного выражения. Те части строки, которые не совпадают с регулярным выражением, возвращаются по порядку как список значений. Вот, например, код синтаксического анализа разделенных двоеточиями полей, аналогичных тем, которые используются в UNIX-файлах /etc/passwd:

$line = "merlyn::118:10:Randal:/home/merlyn:/usr/bin/peri";

@fields = split (/:/,$line); #

разбить $line, используя в качестве t разделителя двоеточие @fields содержит ("merlyn","","118","10",

# "Randal","/home/merlyn","/usr/bin/peri")

Обратите внимание на то, что второе пустое поле стало пустой строкой. Если вы этого не хотите, задайте сопоставление следующим образом:

Sfields = split(/:+/, $line);

Здесь при сопоставлении принимаются во внимание одно и более расположенных рядом двоеточий, поэтому пустое поле не образуется.

Очень часто приходится разбивать на поля значение переменной

$_, поэтому этот случай предлагается по умолчанию:

$ = "some string";

Swords = split (/ /); #

то же самое, что и Swords = split(/ /, $_); * Или две пары, если используется символ из пары "левая-правая".

При такой разбивке соседние пробелы в разбиваемой строке вызовут появление пустых полей (пустых строк). Лучше использовать образец

/ +/, а лучше /\s+/, который соответствует одному и более пробельным символам. Этот образец, по сути дела, используется по умолчанию*, поэтому, если вы разбиваете переменную $_ по пробельным символам, вы можете использовать все стандартные значения и просто написать :

Swords = split; #

то же самое, что и (Swords = split(/\s+/, $_) ;

Завершающие строки пустые поля в список, как правило, не включаются. Особой роли это обычно не играет. Решение вроде

$line = "merlyn::118:10:Randal:/home/merlyn:";

($name,$password,$uid,$gid,$gcos,$home,$shell) = split(/:/,$line);

разбить $line, используя в качестве разделителя двоеточие

просто присваивает переменной

$shell нулевое значение (undef), если эта строка недостаточно длинна или содержит в последнем поле пустые значения. (Разбиение выполняется так, что лишние поля просто игнорируются.) join join берет список значений и "склеивает" их, ставя между элементами списка строку-связку. Выглядит это так:

$bigstring = join($glue,@list);

Например, чтобы восстановить строку пароля, попробуйте использовать следующее:

$outline = join(":", @fields) ;

Отметим, что строка-связка

- это не регулярное выражение, а обычная строка, состоящая из символов общим числом нуль или более.

Если нужно поставить связку не между элементами, а перед каждым элементом, то достаточно такого трюка:

$result = (join "+", "", @fields);

Здесь пустая строка

"" рассматривается как пустой элемент, который должен быть связан с первым элементом данных массива @fields.B результате связка помещается перед каждым элементом. Аналогичным образом можно поставить пустой элемент-связку в конец списка:

$output = join ("\n", @data, "");

На самом деле образец по умолчанию - строка "", поэтому начальный пробельный разделитель игнорируется, но для нас вышесказанного пока достаточно.

Упражнения

Ответы к упражнениям даны в приложении А. Постройте регулярное выражение, которое соответствует:

а) минимум одному символу а, за которым следует любое число символов Ь;

б) любому числу обратных косых, за которым следует любое число звездочек (любое число может быть и нулем);

в) трем стоящим подряд копиям того, что содержится в переменной

г) любым пяти символам, включая символ новой строки;

д) одному слову, написанному два или более раз подряд (с возможно изменяющимся пробельным символом), где "слово" определяется как непустая последовательность непробельных символов.

а) Напишите программу, которая принимает список слов из stdin и ищет строку, содержащую все пять гласных (a,e,i,o ии). Запустите эту программу с /usr/dict/words* и посмотрите, что получится. Другими словами, введите программа

б) Модифицируйте программу так, чтобы пять гласных должны были стоять по порядку, а промежуточные буквы значения не имели.

в) Модифицируйте программу так, чтобы все гласные должны были стоять в порядке возрастания, чтобы все пять гласных должны были присутствовать и чтобы перед буквой "а" не стояла буква "е", перед буквой "е" не стояла буква

"i" и т.д. /etc/passwcf* (из stdin), выводя на экран регистрационное имя и реальное имя каждого пользователя. (Совет: с помощью функции split разбейте строку на поля, а затем с помощью sill избавьтесь от тех частей поля comment, которые стоят после первой запятой.) Напишите программу, которая просматривает файл /etc/passwd (из stdin) на предмет наличия двух пользователей с одинаковыми именами и выводит эти имена. (Совет: после извлечения первого имени создайте хеш с этим именем в качестве ключа и числом его экземпляров в качестве значения. Прочитав последнюю строку stdin, ищите в этом хеше счетчики с показанием больше единицы.) Повторите последнее упражнение, но с выдачей имен всех пользователей, зарегистрировавшихся под одинаковыми именами. (Совет: в хеше вместо числа экземпляров сохраните список регистрационных имен, записанных через пробелы. Затем ищите значения, содержащие пробел.) Словарь вашей системы может находиться не в каталоге /usr/dict/words; обратитесь к man-странице spell(l). Если используется NIS, то файл /etc/passwd в вашей системе будет содержать мало данных. Посмотрите, может быть, ypcat passwd даст больше информации.

Решил написать шпаргалку по регулярным выражениям. Вдруг я когда-нибудь их подзабуду. Кроме того, этот пост можно считать продолжением к моей серии уроков по Perl .

1. Введение

Пара слов для тех, кто не совсем в курсе, о чем идет речь. Вы видели когда-нибудь маски имен файлов — всякие там *.html, filename.{txt|csv} и тд? Так вот, регулярные выражения — это те же «маски», только более сложные. В умелых руках регулярные выражения могут быть невероятно мощным инструментом . Так или иначе они используются в 95% моих скриптов.

Многие небезосновательно считают, что регулярные выражения — это скорее самостоятельный язык программирования, чем часть какого-либо языка. Регулярные выражения есть в Perl, PHP, Python , JavaScript, конфигурационных файлах Apache… В зависимости от языка, могут иметь место небольшие различия в синтаксисе регулярных выражений, но основные идеи везде одни и те же.

Поэтому, несмотря на то, что все примеры в заметке написаны на Perl, приведенная информация также пригодится программистам, использующим в своей работе любой другой язык. Например, такой код на PHP:

if (preg_match ("//" , $text ) ) {
// в тексте есть цифры
} else {
// в тексте нет ни одной цифры
}

и такой — на Perl:

if ($text =~ // ) {
# в тексте есть цифры
} else {

}

делают одно и то же. Как не сложно догадаться по комментариям в коде, здесь идет проверка, содержит ли строка $text хотя бы одну цифру.

2. Простые примеры

Как всегда, учиться будем на примерах. Квадратные скобки в регулярных выражениях означают «здесь должен быть один из перечисленных символов». Например, приведенному выше выражению соответствует любая строка, содержащая хотя бы одну цифру. Аналогично, выражению соответствует любая строка, содержащая хотя бы одну из первых трех букв латинского алфавита. Чтобы обозначить любой символ, кроме заданных, используется запись [^abcdef] , то есть с символом крышки сразу за открывающейся квадратной скобкой.

Пусть нам нужно проверить, содержит ли строка любой символ латинского алфавита. Перечислять все 26 букв не совсем удобно, правда? Специально для таких случаев в регулярных выражениях можно использовать тире в квадратных скобках для обозначения упорядоченного множества символов. Выражению будет соответствовать любая строка, содержащая хотя бы одну строчную букву латинского алфавита. По аналогии, приведенный ранее пример с цифрами можно записать более коротко:

if ($text =~ // ) {
# в тексте есть цифры
} else {
# в тексте нет ни одной цифры
}

И еще пара примеров:

if ($text =~ // ) {
# в тексте есть цифры и/или строчные буквы
# подходит: abc, ZZaZZ, ===17
# не подходит: EPIC FAIL, @^*!@#
}

if ($text =~ /[^0-9]/ ) {
# в тексте есть символы, отличные от цифр
# подходит: abc, 123abc456, 0x1111111111
# не подходит: 123, 123456, 9999999999
}

if ($text =~ // ) {
# в тексте есть буквы латинского алфавита
# подходит: ___Abba___, zyx
# не подходит: 0123, ^_^
}

if ($text =~ // ) {
# текст содержит цифры и буквы от A до F
# подходит: ***777***, DeadC0de, intel, 0_o
# не подходит: Xor, wiki
}

Усложним задачу. Теперь нам нужно проверить не просто наличие или отсутствие определенных символов, а соответствие строки определенному формату. Вот несколько простых примеров:

if ($text =~ /num=/ ) {
# подходит: num=1, some_num=000, bebenum=2(&^*
# не подходит: NUM=1, my_num=-1, num=abc
}

if ($text =~ // ) {
# подходит:
# zzzzzz
#
# не подходит:
#
#
}

Внимательный читатель поинтересуется, что это за знак плюса стоит в последнем регулярном выражении? Этот символ означает «один или более символов, указанных перед этим плюсом». Почти то же самое обозначает символ звездочка «от нуля до сколько угодно символов, указанных перед звездочкой». Например, выражению A+ будет соответствовать последовательность из одного и более символов A, а выражению * — любое количество цифр, в том числе и ни одной.

Иногда количество символов нужно задать точнее. Это можно сделать с помощью фигурных скобок . Например, выражению {8} соответствует любая последовательность из ровно восьми цифр, а выражению {3,8} — последовательность, содержащая от 3-х до 8-и символов латинского алфавита.

Число на второй позиции можно не указывать. То есть выражение {3,} также может иметь место. Оно означает «не менее трех строчных букв латинского алфавита». Выражение {0,} полностью аналогично звездочке, а {1,} — плюсу. Выражение {0,1} можно записать более коротко, используя знак вопроса .

Пример (не самый простой, зато интересный):

if ($text =~ // ) {
# подходит:
# dfgddfgdfg
#
# не подходит:
#
#
}

Если от этого примера у вас закипают мозги, самое время немного попрактиковаться в регулярных выражениях путем написания тестовых программок. Иначе от дальнейшего прочтения у вас будет каша в голове. Если пока что все понятно, идем дальше.

3. Как выдрать кусок строки?

Символ вертикальной черты (он же «пайп» или просто «палка») в регулярных выражениях означает «или». Например, выражению {20}|{25} соответствуют все строки, содержащие 20 символов латинского алфавита или 25 цифр подряд. Обычно этот символ используется совместно с круглыми скобками , предназначенных для группировки частей регулярного выражения. Пример:

if ($filename =~ /backup(19|20){2}-{2}-{2}/ ) {
# подходит: backup2011-04-01, backup1999-01-13
# не подходит: backup1873-12-12, backup2101-07-07
}

У круглых скобок есть еще одна функция. С их помощью можно выдирать куски соответствующих строк. В PHP результат сохраняется в переменную, указанную третьим аргументом функции preg_match . В Perl совпадения для 1-ой, 2-ой … 9-ой пары скобок сохраняются в переменные $1, $2, …, $9 . Но удобнее использовать такую конструкцию:

if (my ($y , $m , $d ) =
$filename =~ /backup({4})-({2})-({2})/ ) {
print ;
}

Спрашивается, под каким номером искать совпадение в возвращаемом массиве, если регулярное выражение содержит вложенные скобки? Все просто — совпадения возвращаются в том же порядке, в котором идут открывающиеся скобки. Пример:

my $filename = "./dumps/backup2011-04-01.tgz" ;
$filename =~ /backup((20|19){2})-({2})-({2})/ ;
print "$1, $2, $3, $4\n " ;
# выведет: 2011, 20, 04, 01

Иногда нам хотелось бы сгруппировать какую-то часть выражения, но не возвращать ее. Для этого сразу за открывающейся скобкой нужно написать последовательность из знака вопроса и двоеточия . Пример:

if (my ($y , $m , $d ) =
$filename =~ /backup((?:20|19){2})-({2})-({2})/ ) {
print "year = $y, month = $m, day = $d\n " ;
}

Также за круглыми скобками может следовать вопросительный знак, плюс или звездочка, означающие, что конструкция, указанная в скобках, необязательна, должна повторяться 1+ раз или должна повторяться 0+ раз соответственно. Использование фигурных скобок вслед за круглыми также допустимо.

4. Начало и конец строки

Часто бывает полезным обозначить в регулярном выражение место, где должна начинаться и/или заканчиваться строка. Первое делается с помощью символа крышки в начале выражения, второе — с помощью знака доллара в конце. Примеры:

if ($text =~ /^*/ ) {
# текст, начинающийся с десятичной цифры
# подходит: 3, 801403, 6543bebebe
# не подходит: 0275, -123, abc11111
}

if ($text =~ /^0x{1,8}$/ ) {
# шестнадцатеричное число в C-нотации
# подходит: 0x5f3759df, 0xDEADBEEF
# не подходит: 0x1234xxx, xxx0x5678, xxx0x9ABCxxx
}

Не сложно, правда? Обратите внимание, что при проверке полей веб-форм, аргументов функции перед подстановкой их в SQL-запрос и так далее, обязательно следует проверять всю строку, как это сделано в последнем регулярном выражении.

Примечание: Если кого-нибудь интересует, что это за «магические числа» 0x5f3759df и 0xDEADBEEF , обращайтесь к Википедии.

5. Специальные символы

Помимо названных специальных символов следует также особо отметить точку . Она означает любой символ, кроме символа новой строки. Пример использования:

if (my ($name ) = $arg =~ /^--name=(.+)$/ ) {
print "Hello, $name!\n " ;
}

По умолчанию регулярные выражения производят так называемый жадный разбор . Другими словами, ищутся совпадения максимальной длины. Когда мы используем точку, с этим могут возникнуть проблемы. Например, нам нужно выдрать некоторый текст из сотни HTML-страниц примерно такого содержания:

<span > Text <em > text</ em > text</ span > Source: http://сайт/</ span >

Следующий код вернет нам не то, что хотелось бы:

# в регулярном выражении содержится слэш, поэтому
# приходится использовать вместо него другой ограничитель
(.*)#;
print $text ;
# выведет наиболее длинное совпадение:
# Text text textSource: http://сайт/

А вот что произойдет, если отключить жадный разбор (внимание на знак вопроса):

my ($text ) = $data =~ m #(.*?)#;
print $text ;
# выведет первое совпадение:
# Text text text

Да, следующие строки делают одно и то же:

# обычная запись...
$text =~ /({4})-({2})-({2})/ ;
# на самом деле - лишь сокращение оператора m//
$text =~ m/({4})-({2})-({2})/ ;
# вместо слэша можно использовать разные скобочки:
$text =~ m { ([ 0 - 9 ] { 4 } ) - ([ 0 - 9 ] { 2 } ) - ([ 0 - 9 ] { 2 } ) } ;
$text =~ m< ([ 0 - 9 ] { 4 } ) - ([ 0 - 9 ] { 2 } ) - ([ 0 - 9 ] { 2 } ) >;
$text =~ m [ ([ 0 - 9 ] { 4 } ) - ([ 0 - 9 ] { 2 } ) - ([ 0 - 9 ] { 2 } ) ] ;
$text =~ m (([ 0 - 9 ] { 4 } ) - ([ 0 - 9 ] { 2 } ) - ([ 0 - 9 ] { 2 } ) ) ;
# или даже такие символы:
$text =~ m ! ([ 0 - 9 ] { 4 } ) - ([ 0 - 9 ] { 2 } ) - ([ 0 - 9 ] { 2 } ) !;
$text =~ m | ([ 0 - 9 ] { 4 } ) - ([ 0 - 9 ] { 2 } ) - ([ 0 - 9 ] { 2 } ) |;
$text =~ m #({4})-({2})-({2})#;
# а также крышку, кавычки, двоеточие, запятую, точку, ...

Зачем понадобилось столько способов записи регулярных выражений? Представьте, что выражение содержит слэши, точки, запятые и прочие символы, но не содержит восклицательного знака. Тогда, очевидно, мы не можем использовать для обозначения начала и конца регулярного выражения слэши, точки и так далее, зато восклицательный знак — можем.

Часто в регулярных выражениях приходится использовать обратный слэш . Поставленный перед точкой, скобкой, плюсом, крышкой и другими символами, он означает «следующий символ означает именно символ , а не что-то другое». Например, вот как можно определить расширение файла по его имени:

# экранированная обратным слэшем точка
# означает именно точку, а не "любой символ"
my ($ext ) = $fname =~ /\.(+)$/ ;
print "file name: $fname, extension: $ext\n " ;

Кроме того, обратный слэш используется в следующих обозначениях:

  • \t — обозначает символ табуляции (t ab)
  • \r и \n — символы возврата каретки (r eturn) и новой строки (n ew line)
  • \xNN — соответствует символу с ASCII кодом NN, например \x41 соответствует заглавной букве A латинского алфавита
  • \s — соответствует пробелу (s pace), табуляции, символу новой строки или символу возврата каретки
  • \d — означает любую цифру (d igit), а точнее — то, что считается цифрой в Юникоде (см слайд номер 102 в этой презентации)
  • \w — означает так называемое «слово» (w ord), аналог

В последних трех выражениях запись буквы в верхнем регистре означает отрицание. Например, \D соответствует выражению [^0-9] , \W — выражению [^0-9a-zA-Z_] , а \S — любому «не пробельному» символу.

Все эти «буквенные» выражения можно использовать внутри квадратных скобок. Например, выражение полностью эквивалентно .

Особого внимания заслуживают выражения \b и \B , означающие границу слова (в том же понимании «слова», как и в случае с \w ) и отсутствие границы слова соответственно. Например, выражению perl\b соответствует строка «perl rulez!», но не соответствует «perlmonk». С выражением perl\B все с точностью наоборот. Надеюсь, идея ясна.

И еще один пример:

# разбиваем полное имя файла на путь и имя
my ($path , $fname ) = $full_name =~ /^(.*)\/([^\/]+)$/ ;

Он иллюстрирует использование обратного слэша для экранирования символа, который используется для обозначения границ регулярного выражения. В данном примере это — прямой слэш.

6. Модификаторы

Поведение регулярных выражений можно менять с помощью модификаторов. Например, как вы уже могли заметить, соответствие строки регулярному выражению проверяется с учетом регистра символов. Изменить это поведение можно с помощью модификатора #(.*?)#g;
# будьте осторожны при использовании /g в скалярном контексте
# подробности здесь: http://koorchik.blogspot.com/2011/07/perl-5.html
print "$_\n " for (@words ) ;

Как было сказано выше, точка обозначает любой символ, кроме символа новой строки . Изменить такое поведение можно с помощью модификатора /s :

# выдираем из HTML-файла содержимое статьи,
# которое может содержать далеко не одну и не две строчки
my ($article ) = $html =~ m #

(.*?)
#s;

Кстати, если в регулярном выражении нужно обозначить «любой символ» без использования модификатора /s , используйте выражение [\d\D] . Оно означает «любой символ, являющийся цифрой, или не являющийся цифрой», то есть вообще любой символ.

Наконец, ничто не мешает использовать несколько модификаторов одновременно:

# выдираем из HTML-файла все, что выделено жирным
my @words = $html =~ m #(.*?)#gi;
# сработает для , или даже

Дополнение: Еще один полезный модификатор — /o . Он означает «компилировать регулярное выражение только один раз». В некоторых случаях этот модификатор может существенно ускорить скрипт. Правда, я не уверен, что он поддерживается где-то, кроме как в Perl. За наводку спасибо товарищу

В данной главе описывается синтаксис регулярных выражений. Чаще всего в Перл они используюстя в операторах поиска и замены таких как s// m/ операторах связки =~ или!= и т.д.

Как правило все эти операторы имеют схожие опции такие как:

i - не различать строчные и заглавные буквы
m - считать строку многострочной
s - однострочная строка
x - расширенный синтаксис (использование пробелов и комментариев)

Обычно все эти опции обозначают как "/x". Их можно использовать даже внутри шаблонов использую новую конструкцию (?...)

Регулярные выражения или шаблоны (pattern) то же самое что и regexp процедуры в Юниксе. Выражения и синтаксис заимствован из свободно распространяемых процедур V8 Генри Спенсера (Henry Spencer) там же они подробно и описаны.

В шаблонах используются следующие метасимволы (символы обозначающие группы других символов) часто называемых egrep - стандартом:

\ - считать следующий метасимвол как обычный символ
^ - начало строки
. - один произвольный символ. Кроме "\n" - конец строки
$ - конец строки
| - альтернатива (или)
() - группировка
- класс символов

Метасимволы имеют модификаторы (пишутся после метасимвола):

* - повторяется 0 или большее число раз
+ - повторяется 1 или большее число раз
? - 1 или 0 раз
{n} - точно n раз
{n,} - по меньшей мере раз
{n,m} - не менше n, но и не больше m

Во все других случаях фигурные скобки считаются обычными (регулярными) символами. Таким образом "*" эквивалентна {0,} , "+" - {1,} и "?" - {0,1}. n и m не могут быть больше 65536.

По умолчанию действие метасимволов "жадно" (greedy). Совпадение распространяется столько раз сколько возможно не учитывая результат действия следуюющих метасимволов. Если вы хотите "уменьшить их аппетит" то используйте символ "?". Это не изменяет значение метасимволов просто уменьшает распространение. Таким образом:

*? - станет 0 и более
+? - 1 и более
?? - 0 или 1 раз
{n}? - точно n раз
{n,}? - не меньше n раз
{n,m}? - больше или равно n и меньше m раз

Шаблоны работают так же, как и двойные кавычки поэтому в них можно использовать `\` - символы (бакслэш-символы):

\t - символ табуляции
\n - новая строка
\r - перевод каретки
\а - перевол формата
\v - вертикальная табуляция
\a - звонок
\e - escape
\033 - восьмеричная запись символа
\x1A - шестнадцатеричная
\c[ - control символ
\l - нижний регистр следующего символа
\u - верхний регистр следующего символа
\L - все символы в нижнем регистре до \E
\U - в верхнем регистре до \E
\E - ограничитель смены регистра
\Q - отмена действия как метасимвола

Дополнительно в Перл добавлены следующие метасимволы:

\w - алфавитно-цифровой или "_" символ
\W - не алфавитно-цифровой или "_" символ
\s - один пробел
\S - один не пробел
\d - одна цифра
\D - одна не цифра

Обратите внимание что все это "один" символ. Для обозначения последовательности применяйте модификаторы. Так:

\w+ - слово
\d+ - целое число
[+-]?\d+ - целое со знаком
[+-]?\d+\.?\d* - число с точкой

Кроме того существуют мнимые метасимволы. Обозначающие не существующие символы в месте смены значения. Такие как:

\b - граница слова
\B - не граница слова
\A - начало строки
\Z - конец строки
\G - конец действия m//g

Граница слова (\b) - это мнимая точка между символами \w и \W. Внутри класса символов "\b" обозначает символ backspace (стирания). Метасимволы \A и \Z - аналогичны "^" и "$" но если началостроки "^" и конец строки "$" действуют для каждой строки в многосторочной строке, то \A и \Z обозначают начало и конец всей многосторчной строки.

Если внутри шаблона применяется группировка (круглые скобки) то номер подстроки группы обозначается как "\цифра".

Заметьте что за шаблоном в пределах выражения или блока эти группы обозначаются как "$цифра". Кроме этого существуют дополнительные переменные:

$+ - обозначает последнее совпадение
$& - все совпадение
$` - все до совпадения
$" - все после совпадения

$s = "Один 1 два 2 и три 3"; if ($s =~ /(\d+)\D+(\d+)/) { print "$1\n"; # Результат "1" print "$2\n"; # "2" print "$+\n"; # "2" print "$&\n"; # "1 два 2" print "$`\n"; # "Один " print "$"\n"; # " и три 3" }

Перл версии 5 содержит дополнительные конструкции шаблонов:

(?#комментарий) - комментарий в теле шаблона.
(?:шаблон) - группировка как и "()" но без обратной ссылки
(?=шаблон) - "заглядывание" вперед.

Например /\w+(?=\t)/ соответствует слову, за которым идет табуляция, но символ "\t" не включается в результат.

$s = "1+2-3*4"; if ($s =~ /(\d)(?=-)/) # Наити цифру за которой стоит "-" { print "$1\n"; # Результат "2" } else { print "ошибка поиска\n"; }

(?!шаблон) - "заглядывание" вперед по отрицанию.

$s = "1+2-3*4"; if ($s =~ /(\d)(?!\+)/) # Наити цифру за которой не стоит "+" { print "$1\n"; # Результат "2" } else { print "ошибка поиска\n"; }

(?ismx) - "внутренние" модификаторы. Удобно применять в шаблонах, где например нужно внутри шаблона указать модификатор.

Правила регулярного выражения. (regex)

  1. Любой символ обозначает себя самого если это не метасимвол. Если вам нужно отменить действие метасимвола то поставьте перед ним "\".
  2. Строка символов обозначает строку этих символов.
  3. Множество возможных символов (класс) заключается в квадратные скобки "" это значит что в данном месте может стоять один из указанных в скобках символ. Если первый символ в скобках это "^" - значит не один из указанных символов не может стоять в данном месте выражения. Внутри класса можно употреблять символ "-" обозначающий диаппазон символов. Например a-z один из малых букв латинского алфавита, 0-9 - цифра и т.д.
  4. Все символы, включая специальные можно обозначать с помощью "\" как в языке С.
  5. Альтернативные последовательности разделяются символом "|" Заметьте, что внутри квадратных скобок это обычный символ.
  6. Внутри регулярного выражения можно указыват "подшаблоны", заключая их в крунлые скобки и ссылаться на них как "\номер" Первая скобка обозначается как "\1".

Регулярные выражения представляют собой образцы для поиска заданных комбинаций символов в текстовых строках и замены их на другие комбинации символов (эти операции называются соответственно сопоставление с образцом и подстановка). Регулярное выражение имеет вид:

/pattern/modifiers

Здесь pattern — это строка, задающая регулярное выражение, а modifiers — необязательные однобуквенные модификаторы, уточняющие правила использования этого регулярного выражения.

Регулярное выражение может состоять из обычных символов; в этом случае оно будет соответствовать заданной комбинации символов в строке. Например, выражение /кат/ соответствует выделенным подстрокам в следующих строках: "каток", "закат", "укатить". Однако, подлинную силу регулярным выражениям придает возможность использования в них специальных метасимволов.

Метасимволы в регулярных выражениях

Символ Описание
\ Для символов, которые обычно трактуются буквально, означает, что следующий символ является метасимволом. Например, /n/ соответствует букве n, а /\n/ соответствует символу перевода строки.
Для метасимволов означает, что символ должен пониматься буквально. Например, /^/ означает начало строки, а /\^/ соответствует просто символу ^. /\\/ соответствует обратной косой черте \.
^ Соответствует началу строки (ср. модификатор m ).
$ Соответствует концу строки (ср. модификатор m ).
. Соответствует любому символу, кроме разрыва строки (ср. модификатор s ).
* Соответствует повторению предыдущего символа нуль или более раз.
+ Соответствует повторению предыдущего символа один или более раз.
? Соответствует повторению предыдущего символа нуль или один раз.
(pattern ) Соответствует строке pattern и запоминает найденное соответствие.
x | y Соответствует x или y .
{ n } n — неотрицательное число. Соответствует ровно n вхождениям предыдущего символа.
{ n ,} n — неотрицательное число. Соответствует n или более вхождениям предыдущего символа. /x{1,}/ эквивалентно /x+/. /x{0,}/ эквивалентно /x*/.
{ n , m } n и m — неотрицательные числа. Соответствует не менее чем n и не более чем m вхождениям предыдущего символа. /x{0,1}/ эквивалентно /x?/.
[ xyz ] Соответствует любому символу из заключенных в квадратные скобки.
[^ xyz ] Соответствует любому символу, кроме заключенных в квадратные скобки.
[ a - z ] Соответствует любому символу в указанном диапазоне.
[^ a - z ] Соответствует любому символу, кроме лежащих в указанном диапазоне.
\a Соответствует символу звонок (BEL).
\A Соответствует только началу строки, даже с модификатором m .
\b Соответствует границе слова, т. е. позиции между \w и \W в любом порядке.
\B Соответствует любой позиции, кроме границы слова.
X Соответствует символу Ctrl+X. Например, /\cI/ эквивалентно /\t/.
\C Соответствует одному байту, даже при директиве use utf8 .
\d Соответствует цифре. Эквивалентно .
\D Соответствует нецифровому символу. Эквивалентно [^0-9].
\e Соответствует символу escape (ESC).
\E Конец преобразований \L , \Q , \U .
\f Соответствует символу перевода формата (FF).
\G Соответствует позиции в строке, равной pos() .
\l Преобразует следующий символ в нижний регистр.
\L Преобразует символы в нижний регистр до \E .
\n Соответствует разрыву строк.
\p property Соответствует символам Unicode, обладающим свойством property . Если property \p{ property } .
\P property Соответствует символам Unicode, не обладающим свойством property . Если property задается несколькими символами, используйте синтаксис \P{ property } .
\Q Добавляет символ "\\" перед метасимволами до \E .
\r Соответствует символу возврата каретки (CR).
\s Соответствует символу пробела. Эквивалентно /[ \f\n\r\t]/.
\S Соответствует любому непробельному символу. Эквивалентно /[^ \f\n\r\t]/.
\t Соответствует символу табуляции (HT).
\u Преобразует следующий символ в верхний регистр.
\U Преобразует символы в верхний регистр до \E .
\w Соответствует латинской букве, цифре или подчеркиванию. Эквивалентно / /.
\W Соответствует любому символу, кроме латинской буквы, цифры или подчеркивания. Эквивалентно /[^A-Za-z0-9_] /.
\X Соответствует последовательности символов Unicode из основного символа и набора диакритических значков. Эквивалентно выражению /C<(?:\PM\pM*)>/.
\z Соответствует только концу строки, даже с модификатором m .
\Z Соответствует только концу строки или разрыву строк в конце строки, даже с модификатором m .
\ n n — положительное число. Соответствует n -ной запомненной подстроке. Если левых скобок до этого символа меньше, чем n , и n > 9, то эквивалентно \0n .
\0 n n — восьмеричное число, не большее 377. Соответствует символу с восьмеричным кодом n . Например, /\011/ эквивалентно /\t/.
\x n n — шестнадцатеричное число, состоящее из двух цифр. Соответствует символу с шестнадцатеричным кодом n . Например, /\x31/ эквивалентно /1/.
\x{ n } n — шестнадцатеричное число, состоящее из четырех цифр. Соответствует символу Unicode с шестнадцатеричным кодом n . Например, /\x{2663}/ эквивалентно /♣/.

Модификаторы

Разные операции с регулярными выражениями используют разные модификаторы для уточнения выполняемой операции. Однако, четыре модификатора имеют общее назначение.

  • i - Игнорирует регистр символов при сопоставлении с образцом. При использовании директивы use locale приведение символов к одному регистру производится с учетом национальной настройки.
  • m - Рассматривает исходную строку как буфер из нескольких строк текста, разделенных разрывами строк. Это означает, что метасимволы ^ и $ соответствуют не только началу и концу всей строки, но и началу и концу строки текста, ограниченной разрывами строк.
  • s - Рассматривает исходную строку как единую строку текста, игнорируя разрывы строк. Это означает, что метасимвол. соответствует любому символу, включая разрыв строки.
  • x - Разрешает использование пробелов и комментариев. Пробелы, не имеющие предшествующего символа \ и не заключенные в , игнорируются. Символ # начинает комментарий, который также игнорируется.

Классы символов Unicode и POSIX

Мы можем использовать в регулярных выражениях синтаксис

[:class:]

где class задает название класса символов POSIX, т. е. мобильного стандарта на язык C. При использовании директивы use utf8 вместо классов POSIX можно использовать классы символов Unicode в конструкции

\p{class}

В следующей таблице сведены все классы символов POSIX, соответствующие классы символов Unicode и метасимволы, если они есть.

POSIX Unicode Метасимвол Описание
alpha IsAlpha Буквы
alnum IsAlnum Буквы и цифры
ascii IsAscii Символы ASCII
cntrl IsCntrl Управляющие символы
digit IsDigit \d Цифры
graph IsGraph Буквы, цифры и знаки пунктуации
lower IsLower Строчные буквы
print IsPrint Буквы, цифры, знаки пунктуации и пробел
punct IsPunct Знаки пунктуации
space IsSpace \s Символы пробела
upper IsUpper Прописные буквы
word IsWord \w Буквы, цифры и подчеркивание
xdigit IsXDigit Шестнадцатеричные цифры

Например, десятичное число можно задать любым из следующих трех способов:

/\d+/
/[:digit:]+/
/\p{IsDigit}+/ # use utf8

Для указания того, что символ не принадлежит к заданному классу, используются конструкции

[:^class:]
\P{class}

Например, следующие выражения имеют одинаковый смысл:

[:^digit:] \D \P{IsDigit}
[:^space:] \S \P{IsSpace}
[:^word:] \W \P{IsWord}

Запоминание подстрок

Использование круглых скобок в регулярном выражении приводит к тому, что подстрока, соответствующая образцу в скобках, запоминается в специальном буфере. Внутри функции, которая будет выполнять операцию со строкой при помощи вышеприведенного условия, совпадение будет запоминаться в специальных переменных, в PHP к ней можно обращаться через \1 в Perl - $1. В одном условии поиска может быть несколько инструкций запоминания: ({5})({4}) - проверит строку на совпадение с условием, в случае удачного совпадения, запомнит пять букв в \1 ($1), четыре цифры в \2 ($2). Если обратиться к переменной \0, то окажется, что в ней хранится вся совпавшая строка, которая была описана условием.

В РНР существует пять функций поиска по шаблону с использованием Perl-совместимых регулярных выражений:

  • preg_match()
  • preg_match_all()
  • preg_replace()
  • preg_split()
  • preg_grep()

© 2024, leally.ru - Твой гид в мире компьютера и интернета