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正则表达式/POSIX 基本正则表达式

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POSIX 基本正则表达式 (BRE) 语法提供扩展以在诸如 grep、sed 和 awk 之类的实用程序之间实现一致性。这些扩展不受某些传统 Unix 工具实现的支持。

传统的 Unix 正则表达式语法遵循通常与工具不同的通用约定。POSIX 基本正则表达式语法由 IEEE 开发,以及一个称为扩展正则表达式语法的扩展变体。这些标准的设计主要是为了提供与传统简单正则表达式语法向后兼容,提供了一个共同的标准,此后已成为许多 Unix 正则表达式工具的默认语法。

在 POSIX 基本正则表达式语法中,大多数字符被视为字面量 - 它们仅与自身匹配(例如,a 匹配“a”)。以下列出的例外称为元字符元序列

元字符 描述
. 匹配任何单个字符(许多应用程序不包括换行符,哪些字符被认为是换行符是风格、字符编码和平台特定的,但可以肯定的是,换行符包含在内)。在 POSIX 方括号表达式中,点字符匹配字面量点。例如,a.c 匹配“abc”等,但 [a.c] 仅匹配“a”、“.”或“c”。
[ ] 方括号表达式。匹配方括号内包含的单个字符。例如,[abc] 匹配“a”、“b”或“c”,[a-z] 指定一个范围,匹配从“a”到“z”的任何小写字母。这些形式可以混合使用:[abcx-z] 匹配“a”、“b”、“c”、“x”、“y”或“z”,[a-cx-z] 也是如此。

- 字符如果是在方括号内最后一个或第一个字符,则被视为字面量字符:[abc-][-abc]] 字符如果是在方括号内第一个字符,则可以包含在方括号表达式中:[]abc]。方括号表达式还可以包含字符类等价类排序字符

[^ ] 匹配方括号内不包含的单个字符。例如,[^abc] 匹配除“a”、“b”或“c”以外的任何字符,[^a-z] 匹配任何不是从“a”到“z”的小写字母的单个字符。这些形式可以混合使用:[^abcx-z] 匹配除“a”、“b”、“c”、“x”、“y”或“z”以外的任何字符。

- 字符如果是在最后一个字符或 ^ 之后第一个字符,则被视为字面量字符:[^abc-][^-abc]] 字符如果是在 ^ 之后第一个字符,则被视为字面量字符:[^]abc]。表达式还可以包含字符类等价类排序字符

^ 匹配字符串中的起始位置,如果它是正则表达式的第一个字符。
$ 匹配字符串的结束位置,如果它是正则表达式的最后一个字符。
* 匹配前面的元素零次或多次。例如,ab*c 匹配“ac”、“abc”、“abbbc”等。[xyz]* 匹配“”,"x","y","z","zx","zyx","xyzzy" 等等。
BRE: \{m\}
ERE: {m}
匹配前面的元素恰好 m 次。例如,a\{3\} 仅匹配“aaa”。
BRE: \{m,\}
ERE: {m,}
匹配前面的元素至少 m 次。例如,a\{3,\} 匹配“aaa”、“aaaa”、“aaaaa”、“aaaaaa”、“aaaaaaa” 等等。
BRE: \{m,n\}
ERE: {m,n}
匹配前面的元素至少 m 次,但不超过 n 次。例如,a\{3,5\} 仅匹配“aaa”、“aaaa”和“aaaaa”。这在一些旧的正则表达式实例中找不到。
BRE: \( \)
ERE: ( )
定义一个子表达式。它被视为一个单一元素。例如,ab* 匹配“a”、“ab”、“abb”等等,而 \(ab\)* 匹配“”,"ab","abab","ababab" 等等。括号内匹配的字符串可以在以后调用(参见下一项,\n)。子表达式也称为标记的子表达式、块或捕获组。
仅限 BRE: \n 匹配第 n 个标记的子表达式匹配的内容,其中 n 是从 1 到 9 的数字。理论上,此构造是不规则的(具有此构造的表达式不符合正则表达式的数学定义),并且没有在 POSIX ERE 语法中采用。

示例

  • .at 匹配任何以“at”结尾的三个字符的字符串,包括“hat”、“cat”和“bat”。
  • [hc]at 匹配“hat”和“cat”。
  • [^b]at 匹配除“bat”以外所有由 .at 匹配的字符串。
  • ^[hc]at 匹配“hat”和“cat”,但仅在字符串或行的开头。
  • [hc]at$ 匹配“hat”和“cat”,但仅在字符串或行的结尾。
  • \[.\] 匹配任何被 "[" 和 "]" 包围的单个字符,因为括号是转义的,例如:“[a]”和“[b]”。

字符类

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POSIX 标准定义了一些字符类或类别,如下所示。这些类在方括号内使用。

POSIX 类 类似于 意义
[:upper:] [A-Z] 大写字母
[:lower:] [a-z] 小写字母
[:alpha:] [A-Za-z] 大写和小写字母
[:digit:] [0-9] 数字
[:xdigit:] [0-9A-Fa-f] 十六进制数字
[:alnum:] [A-Za-z0-9] 数字、大写和小写字母
[:punct:] 标点符号(除字母和数字之外的所有图形字符)
[:blank:] [ \t] 仅空格和制表符字符
[:space:] [ \t\n\r\f\v] 空白(空格)字符
[:cntrl:] 控制字符
[:graph:] [^ [:cntrl:]] 图形字符(所有具有图形表示的字符)
[:print:] [[:graph:] ] 图形字符和空格

例如,

  • a[[:digit:]]b 匹配“a0b”、“a1b”、…、“a9b”。
  • a[:digit:]b 是错误的:字符类必须在方括号中
  • [[:digit:]abc] 匹配任何数字、“a”、“b”和“c”。
  • [abc[:digit:]] 与上面相同
  • [^ABZ[:lower:]] 匹配除小写字母、A、B 和 Z 以外的任何字符。

排序符号

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排序符号,如字符类,在方括号中使用,形式为 [.ch.]。这里 ch 是一个二合字。排序系统由语言环境定义。

等价类

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等价类,如字符类和排序符号,在方括号中使用,形式为 [=a=]。它们代表与给定字符等价的任何字符。根据标准[1]

例如,如果“a”、“à”和“â”属于同一个等价类,则“[[=a=]b]”、“[[=à=]b]”和“[[=â=]b]”都等价于“[aàâb]”。

等价类,如排序符号,由语言环境定义。

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在工具中的使用

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使用此正则表达式语法的工具和语言包括

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