正则表达式是每个程序员都绕不过的一道坎，也是最容易被忽视的一门艺术，置信大多数程序员跟我之前一样在工作中应用正则的时候，都是 Google 一下，而后复制过去改一改。正则给程序员的感觉就是一门很难把握和利用好的一门工具。最近，在爬虫我的项目中大量用到了正则，为此，查问了好多文献资料，零碎的学习了一下正则表达式，做了一些总结分享给大家。
正则表达式是利用单个字符来形容、匹配一系列合乎某个句法规定字符串的技术。在很多文本编辑器里，正则表达式通常被用来检索、替换那些合乎某个模式的文本。在编程我的项目中，正则也常被用于文本字符串的 查找、替换、切分和提取。
简直所有的编程语言都反对正则表达式，但不同的编程语言对正则的规定和定义有所差异，本文对于正则的探讨是基于 python 语言的
一、五类元字符
元字符就是指那些在正则表达式中具备非凡意义的专用字符，元字符是形成正则表达式的根本元件。正则就是由一系列的元字符组成的，比方 d 能够示意 0 - 9 之间的任意数字，w 能够示意字母、数字、下划线中任意字符。正则中的元字符十分多，可分为以下几类：
1、非凡单字符：英文的. 示意换行以外的任意字符，d 示意任意单个数字，w 示意字母、数字、下划线的任意字符，s 示意任意的空白字符，相应地 D,W,S 别离是对对应小写的取反。
2、空白符：除了非凡单字符外，你在解决文本的时候必定还会遇到空格、换行等空白符。其实在写代码的时候也会常常用到，换行符 n，TAB 制表符 t
s 能够示意以上所有空白字符，包含空格
3、量词：非凡单字符和空白符都只能匹配单个字符，但在理论匹配过程中会有呈现几次、至多呈现几次、最多呈现几次等规定，这时候就须要用到量词，正则中的量词元字符次要有六种：* 示意 0 次或屡次，+ 示意 1 次或屡次，？示意 0 次或 1 次，{m}m 次,{m,}至多 m 次，{m,n}m 到 n 次
4、范畴：之前所有元字符都只能匹配单个字符或者单字符的反复，有时须要对残缺字符串（比方匹配 good 或者 well 等示意好的单词）进行匹配或者多个不同单字符（比方匹配元音 aeiou），这时候就用到了范畴元字符，范畴元字符次要四种：| 或运算符，可匹配前后两个字符串中的任意一个可用于字符串的匹配，比方 ab|bc 可匹配文本中的 ab 和 bc，[….]中括号 [] 代表多选一，能够示意外面的任意单个字符，所以任意元音字母能够用 [aeiou] 来示意，中括号中的中划线可示意范畴 [a-z] 可示意 a 到 z 的任意字母，如果中括号第一个是脱字符（^），那么就示意非，表白的是不能是外面的任何单个元素。
5、断言：断言又称锚点，用来限定字符呈现的地位，比方要替换 tom 字符串为 jerry，如果不必断言那么 tomorrow 的前三个字符也会被替换，这显然是谬误的。断言次要分为三类
替换前：tom asked me if I would go fishing with him tomorrow.
替换后：jerry asked me if I would go fishing with him jerryorrow.5.1 单词边界：b 来示意单词的边界，
利用断言来就能够实现以上替换案例案例了
str ="tom asked me if I would go fishing with him tomorrow."
re.sub(r"btomb","jerry",str)
替换后：jerry asked me if I would go fishing with him tomorrow.5.2 行的开始 / 完结：行的结尾和结尾有两套元字符 ^ 和 $，A 和 Z, 两者的区别是当匹配为多行模型【前面会有介绍】时，前者匹配的是每一行的结尾和结尾，而后者始终匹配整个字符串的结尾和结尾。
5.3 环视又称零款断言：在一些场景下须要对要匹配的字符串左右做限定，这就用到了环视。比方咱们须要对 11 位的电话号码做匹配时，12 位数字的前 11 位也会被匹配上，22 位数也会被匹配前 11 位，此时就须要用到环视，即左右都不能是数字。
对于环视可能上边的表有点简单，其实实质就是 左尖括号代表看右边，没有尖括号是看左边，感叹号是非的意思
二、两种量词匹配形式
上一个模块曾经介绍了六种量词元字符，其实 {m,n} 这种模式齐全能够代替 ，+，？，其中 + 和 因为有无穷多的属性，须要引进贪心匹配和非贪心匹配，先来看一个例子
+ 号的匹配比拟好了解，的匹配会匹配上四个空，是因为 是匹配 0 次或者屡次。针对无穷次匹配属性就引入了贪心模型：尽可能长的匹配，正则默认就是贪心模式和非贪心模式，尽可能少的去匹配，非贪心模式就是在 + 或者 * 前面加个？就能够了。
三、四种匹配模式
所谓匹配模式就是扭转元字符自身匹配行为的形式，具体分为四类：
1、疏忽大小写模式，（?i）比方 不辨别 大小写匹配 a,python 中提供了 re.IGNORECASE 参数也能够实现疏忽大小写性能
2、. 点号通配模式，也称为单行模式（?s）. 号自身是匹配换行以外的任意字符的，利用此模式能够使. 号匹配任意字符性能相当于[Ww]
3、多行匹配模式，通常状况下，^ 匹配整个字符串的结尾，$ 匹配整个字符串的结尾。多行匹配模式扭转的就是 ^ 和 $ 的匹配行为，这在之前断言中介绍过，（?m）实现多行模式, 多行模式匹配每一行的结尾结尾，这在日志剖析中辨认每条以工夫开始的日志行十分有用
4、正文模式，即为正则表达式增加正文，便于前期保护与复盘（?#comment）
四、小括号的作用
（）小括号能够说是正则中应用频率最高，性能最弱小的一类符号，那正则中的成果好具体有哪些性能呢？
除了分组援用以外，所有内容后面均已讲过了，这里次要介绍分组援用性能。
1、分组与编号
括号在正则中能够用于分组，被括号括起来的局部“子表达式”会被保留成一个子组。那分组和编号的规定是怎么的呢？其实很简略，用一句话来说就是，第几个括号就是第几个分组。这么说可能不好了解，咱们来举一个例子看一下。这里有个工夫格局 2020-05-10 20:23:05。假如咱们想要应用正则提取出外面的日期和工夫。
2、不保留分组
在括号外面的会保留成子组，但有些状况下，你可能只想用括号将某些局部看成一个整体，后续不必再用它，相似这种状况，在理论应用时，是没必要保留子组的。这时咱们能够在括号外面应用？: 不保留子组。如果正则中呈现了括号，那么咱们就认为，这个子表达式在后续可能会再次被援用，所以不保留子组能够进步正则的性能。除此之外呢，这么做还有一些益处，因为子组变少了，正则性能会更好，在子组计数时也更不容易出错。那到底啥是不保留子组呢？咱们能够了解成，括号只用于归组，把某个局部当成“单个元素”，不调配编号，前面不会再进行这部分的援用
3、括号嵌套
后面讲完了子组和编号，但有些状况会比较复杂，比方在括号嵌套的状况里，咱们要看某个括号外面的内容是第几个分组怎么办？不要放心，其实办法很简略，咱们只须要数左括号（开括号）是第几个，就能够确定是第几个子组。
4、命名分组
后面咱们讲了分组编号，但因为编号得数在第几个地位，后续如果发现正则有问题，改变了括号的个数，还可能导致编号发生变化，因而一些编程语言提供了命名分组（named grouping），这样和数字相比更容易辨识，不容易出错。命名分组的格局为 (?P < 分组名 > 正则)。
5、后向援用
在晓得了分组援用的编号（number）后，python 中，咱们就能够应用“反斜扛 + 编号”，即 number 的形式来进行援用
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五、四类正则本义场景
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1、转义字符：反斜杠是 python 中的转义字符，后的字符就会扭转字符原本的意思
2、字符串本义和正则本义
可能所有的编程教程中都讲过在正则中要示意反斜杠须要用四个反斜杠，预计有很多程序员可能都不晓得底层的原理。从输出字符串到 最终的正则表达式经验了两次本义过程。其中能够应用 r 防止字符串本义，即用原生字符串进行匹配
3、正则中的元字符本义
如果当初咱们要查找比方星号（*）、加号（+）、问号（?）自身，而不是元字符的性能，这时候就须要对其进行本义，间接在后面加上反斜杠就能够了
4、括号的本义
在正则中方括号 [] 和 花括号 {} 只需本义开括号，但圆括号 () 两个都要本义
>>> import re>>> re.findall('()[]{}', '()[]{}')['()[]{}']>>> re.findall('()[]{}', '()[]{}') # 方括号和花括号都本义也能够['()[]{}']5、字符组中的本义
以上形容了元字符的本义，字符组中的本义有三种状况
5.1 脱字符在中括号中，且在第一个地位须要本义
>>> import re>>> re.findall(r'[^ab]', '^ab') # 本义前代表 "非"['^']>>> re.findall(r'[^ab]', '^ab') # 本义后代表一般字符['^', 'a', 'b']5.2 中划线在中括号中，且不在首尾地位
>>> import re>>> re.findall(r'[a-c]', 'abc-') # 中划线在两头，代表 "范畴"['a', 'b', 'c']>>> re.findall(r'[a-c]', 'abc-') # 中划线在两头，本义后的['a', 'c', '-']>>> re.findall(r'[-ac]', 'abc-') # 在结尾，不须要本义['a', 'c', '-']>>> re.findall(r'[ac-]', 'abc-') # 在结尾，不须要本义['a', 'c', '-']5.3 右括号在中括号中，且不在首位
>>> import re>>> re.findall(r'[]ab]', ']ab') # 右括号不本义，在首位[']', 'a', 'b']>>> re.findall(r'[a]b]', ']ab') # 右括号不本义，不在首位[] # 匹配不上，因为含意是 a 前面跟上 b]>>> re.findall(r'[a]b]', ']ab') # 本义后代表一般字符[']', 'a', 'b']6、字符组中其余的元字符
一般来说如果咱们要想将元字符（.+?() 之类）示意成它字面上原本的意思，是须要对其进行本义的，但如果它们呈现在字符组中括号里，能够不本义。这种状况，个别都是单个长度的元字符，比方点号（.）、星号（）、加号（+）、问号（?）、左右圆括号等。它们都不再具备非凡含意，而是代表字符自身。但如果在中括号中呈现 d 或 w 等符号时，他们还是元字符自身的含意。
>>> import re>>> re.findall(r'[.*+?()]', '[.*+?()]') # 单个长度的元字符 ['.', '*', '+', '?', '(', ')']>>> re.findall(r'[d]', 'd12') # w，d 等在中括号中还是元字符的性能['1', '2'] # 匹配上了数字，而不是反斜杠和字母 d 六、一个方法论
正则表达式的一个方法论：某个地位上可能有多个字符的话，就⽤字符组。某个地位上有多个字符串的话，就⽤多选构造。呈现的次数不确定的话，就⽤量词。对呈现的地位有要求的话，就⽤锚点锁定地位。