字符串是编程时涉及到的最多的一种数据结构,对字符串进行操作的需求几乎无处不在。比如判断一个字符串是否是合法的Email地址,虽然可以编程提取@前后的子串,再分别判断是否是单词和域名,但这样做不但麻烦,而且代码难以复用。
正则表达式是一种用来匹配字符串的强有力的武器。它的设计思想是用一种描述性的语言来给字符串定义一个规则,凡是符合规则的字符串,我们就认为它“匹配”了,否则,该字符串就是不合法的。
所以我们判断一个字符串是否是合法的Email的方法是:
1.创建一个匹配Email的正则表达式;
2.用该正则表达式去匹配用户的输入来判断是否合法。
因为正则表达式也是用字符串表示的,所以,我们要首先了解如何用字符来描述字符。
在正则表达式中,如果直接给出字符,就是精确匹配。用\d可以匹配一个数字,\w可以匹配一个字母或数字,所以:
- ?'00\d'可以匹配'007',但无法匹配'00A';
- ?'\d\d\d'可以匹配'010';
- ?'\w\w'可以匹配'js';
.可以匹配任意字符,所以:
- ?'js.'可以匹配'jsp'、'jss'、'js!'等等。
要匹配变长的字符,在正则表达式中,用*表示任意个字符(包括0个),用+表示至少一个字符,用?表示0个或1个字符,用{n}表示n个字符,用{n,m}表示n-m个字符:
来看一个复杂的例子:\d{3}\s+\d{3,8}
。
我们来从左到右解读一下:
1.\d{3}表示匹配3个数字,例如'010';
2.\s可以匹配一个空格(也包括Tab等空白符),所以\s+表示至少有一个空格,例如匹配' ','\t\t'等;
3.\d{3,8}表示3-8个数字,例如'1234567'。
综合起来,上面的正则表达式可以匹配以任意个空格隔开的带区号的电话号码。
如果要匹配'010-12345'这样的号码呢?由于'-'是特殊字符,在正则表达式中,要用'\'转义,所以,上面的正则是\d{3}\-\d{3,8}。
但是,仍然无法匹配'010 - 12345',因为带有空格。所以我们需要更复杂的匹配方式。
进阶
要做更精确地匹配,可以用[]表示范围,比如:
- ?[0-9a-zA-Z\_]可以匹配一个数字、字母或者下划线;
- ?[0-9a-zA-Z\_]+可以匹配至少由一个数字、字母或者下划线组成的字符串,比如'a100','0_Z','js2015'等等;
- ?[a-zA-Z\_\$][0-9a-zA-Z\_\$]*可以匹配由字母或下划线、$开头,后接任意个由一个数字、字母或者下划线、$组成的字符串,也就是JavaScript允许的变量名;
- ?[a-zA-Z\_\$][0-9a-zA-Z\_\$]{0, 19}更精确地限制了变量的长度是1-20个字符(前面1个字符+后面最多19个字符)。
A|B可以匹配A或B,所以(J|j)ava(S|s)cript可以匹配'JavaScript'、'Javascript'、'javaScript'或者'javascript'。
^表示行的开头,^\d表示必须以数字开头。
$表示行的结束,\d$表示必须以数字结束。
你可能注意到了,js也可以匹配'jsp',但是加上^js$就变成了整行匹配,就只能匹配'js'了。
RegExp
有了准备知识,我们就可以在JavaScript中使用正则表达式了。
JavaScript有两种方式创建一个正则表达式:
第一种方式是直接通过/正则表达式/写出来,第二种方式是通过new RegExp('正则表达式')创建一个RegExp对象。
两种写法是一样的:
var re1 = /ABC\-001/; var re2 = new RegExp('ABC\\-001'); re1; // /ABC\-001/ re2; // /ABC\-001/
注意,如果使用第二种写法,因为字符串的转义问题,字符串的两个\\实际上是一个\。
先看看如何判断正则表达式是否匹配:
var re = /^\d{3}\-\d{3,8}$/; re.test('010-12345'); // true re.test('010-1234x'); // false re.test('010 12345'); // false
RegExp对象的test()方法用于测试给定的字符串是否符合条件。
切分字符串
用正则表达式切分字符串比用固定的字符更灵活,请看正常的切分代码:
'a b c'.split(' '); // ['a', 'b', '', '', 'c']
嗯,无法识别连续的空格,用正则表达式试试:
'a b c'.split(/\s+/); // ['a', 'b', 'c']
无论多少个空格都可以正常分割。加入,试试:
'a,b, c d'.split(/[\s\,]+/); // ['a', 'b', 'c', 'd']
再加入;试试:
'a,b;; c d'.split(/[\s\,\;]+/); // ['a', 'b', 'c', 'd']
如果用户输入了一组标签,下次记得用正则表达式来把不规范的输入转化成正确的数组。
分组
除了简单地判断是否匹配之外,正则表达式还有提取子串的强大功能。用()表示的就是要提取的分组(Group)。比如:
^(\d{3})-(\d{3,8})$分别定义了两个组,可以直接从匹配的字符串中提取出区号和本地号码:
var re = /^(\d{3})-(\d{3,8})$/; re.exec('010-12345'); // ['010-12345', '010', '12345'] re.exec('010 12345'); // null
如果正则表达式中定义了组,就可以在RegExp对象上用exec()方法提取出子串来。
exec()方法在匹配成功后,会返回一个Array,第一个元素是正则表达式匹配到的整个字符串,后面的字符串表示匹配成功的子串。
exec()方法在匹配失败时返回null。
提取子串非常有用。来看一个更凶残的例子:
var re = /^(0[0-9]|1[0-9]|2[0-3]|[0-9])\:(0[0-9]|1[0-9]|2[0-9]|3[0-9]|4[0-9]|5[0-9]|[0-9])\:(0[0-9]|1[0-9]|2[0-9]|3[0-9]|4[0-9]|5[0-9]|[0-9])$/; re.exec('19:05:30'); // ['19:05:30', '19', '05', '30']
这个正则表达式可以直接识别合法的时间。但是有些时候,用正则表达式也无法做到完全验证,比如识别日期:
var re = /^(0[1-9]|1[0-2]|[0-9])-(0[1-9]|1[0-9]|2[0-9]|3[0-1]|[0-9])$/;
对于'2-30','4-31'这样的非法日期,用正则还是识别不了,或者说写出来非常困难,这时就需要程序配合识别了。
贪婪匹配
需要特别指出的是,正则匹配默认是贪婪匹配,也就是匹配尽可能多的字符。举例如下,匹配出数字后面的0:
var re = /^(\d+)(0*)$/; re.exec('102300'); // ['102300', '102300', '']
由于\d+采用贪婪匹配,直接把后面的0全部匹配了,结果0*只能匹配空字符串了。
必须让\d+采用非贪婪匹配(也就是尽可能少匹配),才能把后面的0匹配出来,加个?就可以让\d+采用非贪婪匹配:
var re = /^(\d+?)(0*)$/; re.exec('102300'); // ['102300', '1023', '00']
全局搜索
JavaScript的正则表达式还有几个特殊的标志,最常用的是g,表示全局匹配:
var r1 = /test/g; // 等价于: var r2 = new RegExp('test', 'g');
全局匹配可以多次执行exec()方法来搜索一个匹配的字符串。当我们指定g标志后,每次运行exec(),正则表达式本身会更新lastIndex属性,表示上次匹配到的最后索引:
var s = 'JavaScript, VBScript, JScript and ECMAScript'; var re=/[a-zA-Z]+Script/g; // 使用全局匹配: re.exec(s); // ['JavaScript'] re.lastIndex; // 10 re.exec(s); // ['VBScript'] re.lastIndex; // 20 re.exec(s); // ['JScript'] re.lastIndex; // 29 re.exec(s); // ['ECMAScript'] re.lastIndex; // 44 re.exec(s); // null,直到结束仍没有匹配到
全局匹配类似搜索,因此不能使用/^...$/,那样只会最多匹配一次。
正则表达式还可以指定i标志,表示忽略大小写,m标志,表示执行多行匹配。
小结
正则表达式非常强大,要在短短的一节里讲完是不可能的。要讲清楚正则的所有内容,可以写一本厚厚的书了。如果你经常遇到正则表达式的问题,你可能需要一本正则表达式的参考书。
练习
请尝试写一个验证Email地址的正则表达式。版本一应该可以验证出类似的Email: