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正则表达式(RegExp)也称规则表达式(regular expression),是非常强大的字符串操作工具,语法格式为一组特殊字符构成的匹配模式,用来匹配字符串。ECMAScript 3以Perl为基础规范JavaScript正则表达式,实现Perl 5正则表达式的子集。JavaScript通过内置RegExp类型支持正则表达式,String和RegExp类型都提供执行正则表达式匹配操作的相关方法。
使用RegExp()构造函数可以定义正则表达式对象,具体语法格式如下:
new RegExp(pattern, attributes)
其中,参数pattern是一个字符串,指定匹配模式或者正则表达式对象;参数attributes是一个可选的修饰性标志,包含g、i和m,分别用来设置全局匹配、区分大小写的匹配和多行匹配。如果参数pattern是正则表达式对象,则必须省略第二个参数。
RegExp()函数将返回一个RegExp实例对象,对象包含指定的匹配模式和匹配标志。
RegExp()函数将返回一个RegExp实例对象,对象包含指定的匹配模式和匹配标志。
提示:JavaScript正则表达式支持g、i、m、u和y 5个标志符,简单说明如下:
【示例1】使用RegExp构造函数定义一个简单的正则表达式,希望匹配字符串中所有的字母a,不区分大小写,因此需要在第2个参数中设置g和i修饰词:
var r = new RegExp("a","gi"); //设置匹配模式为全局匹配,且不区分大小写
var s = "JavaScript!=JAVA"; //字符串直接量
var a = s.match(r); //匹配查找
console.log(a); //返回数组["a","a","A","A"]
【示例2】在正则表达式中可以使用特殊字符。下面示例的正则表达式将匹配字符串“JavaScript JAVA”中每个单词的首字母:
var r = new RegExp("\\b\\w","gi"); //构造正则表达式对象
var s = "JavaScript JAVA"; //字符串直接量
var a = s.match(r); //匹配查找
console.log(a); //返回数组["j", "J"]
在上面示例中,“\b"表示单词的边界,”\w"表示任意ASCII字符。由于在字符串中,反斜杠表示转义序列,为了避免误解,使用“\”替换所有“\”字符,使用双反斜杠表示斜杠自身。
正则表达式直接量使用双斜杠作为分隔符进行定义,双斜杠之间包含的字符为正则表达式的字符模式,字符模式不能使用引号,标志字符放在最后一个斜杠的后面。其语法如下:
/pattern/attributes
【示例】定义一个正则表达式直接量,然后直接调用:
var r = /\b\w/gi;
var s = "JavaScript JAVA";
var a = s.match(r); //直接调用正则表达式直接量
console.log(a); //返回数组["j", "J"]
提示:匹配模式不是字符串,对于RegExp()构造函数来说,它接收的参数全部是字符串,为了防止字符串被转义,需要使用双斜杠进行规避,而在正则表达式直接量中,每个字符都按正则表达式的语法规则定义,不需要考虑字符串的转义问题。
使用exec()方法可以执行通用匹配操作,具体语法格式如下:
regexp.exec(string)
regexp表示正则表达式对象,参数string是要检索的字符串。返回一个数组,其中存放匹配的结果。如果未找到匹配结果,则返回null。
数组的第1个元素存储匹配的字符串,第2个元素是第1个子表达式匹配的文本(如果有),第3个元素是第2个子表达式匹配的文本(如果有),以此类推。
数组对象还会包含下面两个属性:
提示:在非全局模式下,exec()方法返回的数组与String.match()方法返回的数组是相同的。
在全局模式下,exec()方法、String.match()方法返回结果不同。当调用exec()方法时,会为正则表达式对象定义lastIndex属性,指定执行下一次匹配的起始位置,同时返回匹配数组,与非全局模式下的数组结构相同;而String.match()方法仅返回匹配文本组成的数组,没有附加信息。
因此,在全局模式下获取完整的匹配信息只能使用exec()方法。
当exec()方法找到与表达式相匹配的文本后,会重置lastIndex属性为匹配文本的最后一个字符下标位置加1,为下一次匹配设置起始位置。因此,通过反复调用exec()方法,可以遍历字符串,实现全局匹配操作,如果找不到匹配文本,将返回null,并重置lastIndex属性为0。
【示例】定义正则表达式,然后调用exec()方法,逐个匹配字符串中每个字符,最后使用while语句显示完整的匹配信息:
var s = "JavaScript"; //测试使用的字符串直接量
var r = /\w/g; //匹配模式
while((a = r.exec(s)) ){ //循环执行匹配操作
console.log("匹配文本 = " + a[0] + " a.index = " + a.index + " r.lastIndex = " + r.lastIndex); //显示每次匹配操作后返回的
数组信息
}
在while语句中,把返回结果作为循环条件,当返回值为null时,说明字符串检测完毕,立即停止迭代,否则继续执行。在循环体内,读取返回数组a中包含的匹配结果,并读取结果数组的index属性,以及正则表达式对象的lastIndex属性,演示效果如下图所示:
注意:正则表达式对象的lastIndex属性是可读可写的。使用exec()方法对一个字符串执行匹配操作后,如果再对另一个字符串执行相同的匹配操作,应该手动重置lastIndex属性为0,否则不会从字符串的第一个字符开始匹配,返回的结果也会不同。
使用test()方法可以检测一个字符串是否包含匹配字符串,语法格式如下:
regexp.test(string)
regexp表示正则表达式对象,参数string表示要检测的字符串。如果字符串string中含有与regexp正则表达式匹配的文本,则返回true,否则返回false。
【示例】使用test()方法检测字符串中是否包含字符:
var s = "JavaScript";
var r = /\w/g; //匹配字符
var b = r.test(s); //返回true
如果使用正则表达式进行匹配,则返回false,因为在字符串JavaScript中找不到数字:
var r = /\d/g; //匹配数字
var b = r.test(s); //返回false
使用compile()方法可以重新编译正则表达式对象,修改匹配模式。具体语法格式如下:
regexp.compile(regexp,modifier)
参数regexp表示正则表达式对象,或者匹配模式字符串。当第一个参数为匹配模式字符串时,可以设置第二个参数modifier,如g、i、gi等。
var s = "JavaScript"; //测试字符串
var r = /\w/g; //匹配模式
var n=0
while(r.test(s)){ //循环执行匹配验证
if(r.lastIndex == 3){ //当匹配第4个字符时,调整匹配模式
r.compile(/[A-Z]/g); //修改字符模式,定义仅匹配大写字母
r.lastIndex = 3; //设置下一次匹配的起始位置
}
console.log("匹配文本 = " + RegExp.lastMatch + " r.lastIndex = " + r.lastIndex);
}
在上面示例代码中,r.compile(/[A-Z]/g);可以使用r.compile(“[A-Z]”,“g”);代替。
注意:重新编译正则表达式之后,正则表达式所包含的信息都被恢复到初始化状态,如lastIndex变为0。如果想继续匹配,就需要设置lastIndex属性,定义继续匹配的起始位置。反之,当执行正则表达式匹配操作之后,如果想用该正则表达式继续匹配其他字符串,不妨利用下面方法恢复其初始状态,而不用手动重置lastIndex属性。
regexp.compile(regexp);
其中regexp表示同一个正则表达式。
每个正则表达式对象都包含一组属性,说明如下表所示:
注意:global、ignoreCase、multiline和source属性都是只读属性。lastIndex属性可读可写,通过设置该属性,可以定义匹配的起始位置。
【示例】演示读取正则表达式对象的基本信息,以及lastIndex属性在执行匹配前后的变化:
var s = "JavaScript"; //测试字符串
var r = /\w/g; //匹配模式
console.log("r.global = " + r.global); //返回true
console.log("r.ignoreCase = " + r.ignoreCase); //返回true
console.log("r.multiline = " + r.multiline); //返回false
console.log("r.source = " + r.source); //返回a
console.log("r.lastIndex = " + r.lastIndex); //返回0
r.exec(s); //执行匹配操作
console.log("r.lastIndex = " + r.lastIndex); //返回1
RegExp类型对象包含一组属性,通过RegExp对象直接访问,也称为静态信息。这组属性记录当前脚本中最新正则表达式匹配的详细信息,说明如下表所示:
提示:这些静态属性大部分有两个名字:长名(全称)和短名(简称,以美元符号开头表示)。
【示例1】演示RegExp类型静态属性使用,匹配字符串JavaScript:
var s = "JavaScript,not JavaScript";
var r = /(Java)Script/gi;
var a = r.exec(s); //执行匹配操作
console.log(RegExp.input); //返回字符串“JavaScript,not JavaScript”
console.log(RegExp.leftContext); //返回空字符串,左侧没有内容
console.log(RegExp.rightContext); //返回字符串“,not JavaScript”
console.log(RegExp.lastMatch); //返回字符串JavaScript
console.log(RegExp.lastParen); //返回字符串Java
执行匹配操作后,各个属性的返回值说明如下:
如果匹配模式中包含多个子模式,则最后一个子模式所匹配的字符就是RegExp.lastParen:
var r = /(Java)(Script)/gi;
var a = r.exec(s); //执行匹配操作
console.log(RegExp.lastParen); //返回字符串Script,而不再是Java
【示例2】针对上面示例也可以使用短名读取相关信息:
var s = "JavaScript,not JavaScript";
var r = /(Java)(Script)/gi;
var a = r.exec(s);
console.log(RegExp.$_); //返回字符串“JavaScript,not JavaScript”
console.log(RegExp["$`"]); //返回空字符串
console.log(RegExp["$'"]); //返回字符串“,not JavaScript”
console.log(RegExp["$&"]); //返回字符串JavaScript
console.log(RegExp["$+"]); //返回字符串Script
提示:这些属性的值都是动态的,在每次执行匹配操作时,都会被重新设置。
匹配模式是一组特殊格式的字符串,它由一系列特殊字符(也称元字符)和普通字符构成,每个元字符都包含特殊的语义,能够匹配特定的字符。
根据正则表达式语法规则,大部分字符仅能够描述自身,这些字符称为普通字符,如所有的字母、数字等。
元字符就是拥有特定功能的特殊字符,大部分需要加反斜杠进行标识,以便与普通字符进行区别。而少数元字符,需要加反斜杠以便转义为普通字符使用。JavaScript正则表达式支持的元字符如下表所示:
表示字符的方法有多种,除了可以直接使用字符本身外,还可以使用ASCII编码或者Unicode编码表示。
【示例1】使用ASCII编码定义正则表达式直接量:
var r = /\x61/; //以ASCII编码匹配字母a
var s = "JavaScript";
var a = s.match(r); //匹配第一个字符a
由于字母a的ASCII编码为97,被转换为十六进制数值后为61,因此如果要匹配字符a,就应该在前面添加“\x”前缀,表示ASCII编码。
【示例2】除了十六进制外,还可以使用八进制数值表示字符:
var r = /\141/; //141是字母a的ASCII编码的八进制值
var s = "JavaScript";
var a = s.match(r); //即匹配第1个字符a
使用十六进制需要添加“\x”前缀,主要是避免语义混淆,但是八进制不需要添加前缀。
【示例3】ASCII编码只能够匹配有限的单字节字符,使用Unicode编码可以表示双字节字符。Unicode编码方式:“\u”前缀加上4位十六进制值:
var r = /\u0061/; //以Unicode编码匹配字母a
var s = "JavaScript"; //字符串直接量
var a = s.match(r); //匹配第一个字符a
在正则表达式语法中,中括号表示字符范围。在中括号内可以包含多个字符,表示匹配其中任意一个字符。如果多个字符的编码顺序是连续的,可以仅指定开头和结尾字符,中间字符可以省略,仅使用连字符(-)表示。如果在中括号内添加脱字符(^)前缀,还可以表示范围之外的字符。例如:
【示例1】字符范围遵循字符编码的顺序进行匹配。如果将要匹配的字符恰好在字符编码表中的特定区域内,就可以使用这种方式表示:
如果匹配任意ASCII字符: var r = /[\u0000-\u00ff]/g;
如果匹配任意双字节的汉字: var r = /[^\u0000-\u00ff]/g;
如果要匹配任意大小写字母和数字: var r = /[a-zA-Z0-9]/g;
使用Unicode编码设计,匹配数字: var r = /[\u0030-\u0039]/g;
使用下面字符模式可以匹配任意大写字母: var r = /[\u0041-\u004A]/g;
使用下面字符模式可以匹配任意小写字母: var r = /[\u0061-\u007A]/g;
【示例2】在字符范围内可以混用各种字符模式:
var s = "abcdez"; //字符串直接量
var r = /[abce-z]/g; //字符a、b、c,以及e~z的任意字符
var a = s.match(r); //返回数组["a","b","c","e","z"]
【示例3】在中括号内不要有空格,否则会误解为还要匹配空格:
var r = /[0-9 ]/g;
【示例4】字符范围可以组合使用,以便设计更灵活的匹配模式:
var s = "abc4 abd6 abe3 abf1 abg7"; //字符串直接量
var r = /ab[c-g][1-7]/g; //前两个字符为ab,第三个字符为从c到g,
///第四个字符为1~7的任意数字
var a = s.match(r); //返回数组["abc4"," abd6"," abe3"," abf1"," abg7"]
【示例5】使用反义字符范围可以匹配很多无法直接描述的字符,实现以少应多的目的:
var r = /[^0123456789]/g;
在这个正则表达式中,将会匹配除了数字以外任意的字符。反义字符类比简单字符类的功能更加强大和实用。
选择匹配使用竖线(|)描述,表示在两个子模式的匹配结果中任选一个。
匹配任意数字或字母: var r = /\w+|\d+/; //选择重复字符类
可以定义多重选择模式。设计方法:在多个子模式之间加入选择操作符: var r = /(abc)|(efg)|(123)|(456)/; //多重选择匹配
`注意:为了避免歧义,应该为选择操作的多个子模式加上小括号。
在正则表达式语法中,定义了一组重复类量词,如下表所示。它们定义了重复匹配字符的确数或约数。
【示例】结合示例演示说明,先设计一个字符串:
var s = "ggle gogle google gooogle goooogle gooooogle goooooogle gooooooogle goooooooogle"
如果仅匹配单词ggle和gogle,可以设计:
var r = /go?gle/g; //匹配前一项字符o0次或1次
var a = s.match(r); //返回数组["ggle", "gogle"]
量词“?”表示前面字符或子表达式为可有可无,等效于:
var r = /go{0,1}gle/g; //匹配前一项字符o0次或1次
var a = s.match(r); //返回数组["ggle", "gogle"]
如果匹配第4个单词gooogle,可以设计:
var r = /go{3}gle/g; //匹配前一项字符o重复显示3次
var a = s.match(r); //返回数组["gooogle"]
等效于:
var r = /gooogle/g; //匹配字符gooogle
var a = s.match(r); //返回数组["gooogle"]
如果匹配第4个到第6个之间的单词,可以设计:
var r = /go{3,5}gle/g; //匹配第4~6的单词
var a = s.match(r); //返回数组["gooogle", "goooogle", "gooooogle"]
如果匹配所有单词,可以设计:
var r = /go*gle/g; //匹配所有的单词
var a = s.match(r); //返回数组["ggle", "gogle", "google", "gooogle", "goooogle", "gooooogle", "goooooogle", "goooooooogle",
"gooooooooogle"]
量词“*”表示前面字符或子表达式可以不出现,或者重复出现任意多次。
等效于:
var r = /go{0,}gle/g; //匹配所有的单词
var a = s.match(r); //返回数组["ggle", "gogle", "google", "gooogle", "goooogle", "gooooogle", "goooooogle", "goooooooogle",
"gooooooooogle"]
如果匹配包含字符“o”的所有单词,可以设计:
var r = /go+gle/g; //匹配的单词中字符“o”至少出现1次
var a = s.match(r); //返回数组["gogle", "google", "gooogle", "goooogle", "gooooogle", "goooooogle", "goooooooogle",
"gooooooooogle"]
量词“+”表示前面字符或子表达式至少出现1次,最多重复次数不限。
等效于:
var r = /go{1,}gle/g; //匹配的单词中字符"o"至少出现1次
var a = s.match(r); //返回数组["gogle", "google", "gooogle", "goooogle", "gooooogle", "goooooogle", "goooooooogle",
"gooooooooogle"]
注意:重复类量词总是出现在它们所作用的字符或子表达式后面。如果想作用多个字符,需要使用小括号把它们包裹在一起形成一个子表达式。
重复类量词都具有贪婪性,在条件允许的前提下,会匹配尽可能多的字符:
【示例1】排在左侧的重复类量词的匹配优先级更高。当多个重复类量词同时满足条件时,会在保证右侧重复类量词最低匹配次数基础上,最左侧的重复类量词将尽可能地占有所有字符:
var s ="<html><head><title></title></head><body></body></html>";
var r = /(<.*>)(<.*>)/
var a = s.match(r);
//左侧子表达式匹配"<html><head><title></title></head><body></body>"
console.log(a[1]);
console.log(a[2]); //右侧子表达式匹配"</html>"
与贪婪匹配相反,**惰性匹配将遵循另一种算法:在满足条件的前提下,尽可能少地匹配字符。**定义惰性匹配的方法:在重复类量词后面添加问号(?)限制词。贪婪匹配体现最大化匹配原则,惰性匹配则体现最小化匹配原则。
【示例2】演示定义惰性匹配模式:
var s ="<html><head><title></title></head><body></body></html>";
var r = /<.*?>/
var a = s.match(r); //返回单个元素数组["<html>"]
在上面示例中,对于正则表达式/<.*?>/来说,它可以返回匹配字符串“<>”,但是为了能够确保匹配条件成立,在执行中还是匹配带有4个字符的字符串“html”。惰性取值不能够以违反模式限定的条件而返回,除非没有找到符合条件的字符串,否则必须满足它。
边界就是确定匹配模式的位置,如字符串的头部或尾部,具体说明如下表所示:
【示例】演示使用边界量词。先定义字符串:
var s = "how are you";
匹配最后一个单词:
var r = /\w+$/;
var a = s.match(r); //返回数组["you"]
匹配第一个单词:
var r = /^\w+/;
var a = s.match(r); //返回数组["how"]
匹配每一个单词:
var r = /\w+/g;
var a = s.match(r); //返回数组["how", "are" , "you"]
声明量词表示条件的意思。声明量词包括正向声明和反向声明两种模式。
正向声明是指定匹配模式后面的字符必须被匹配,但又不返回这些字符。语法格式如下:
匹配模式(?=匹配条件)
声明包含在小括号内,它不是分组,因此作为子表达式:
var s = "one:1;two=2";
var r = /\w*(?==)/; //使用正向声明,指定执行匹配必须满足的条件
var a = s.match(r); //返回数组["two"]
在上面示例中,通过(?==)锚定条件,指定只有在\w*
所能够匹配的字符后面跟随一个等号字符,才能够执行\w*
匹配。所以,最后匹配的是字符串two,而不是字符串one。
与正向声明匹配相反,反向声明是指定接下来的字符都不必匹配。语法格式如下:
匹配模式(?!匹配条件)
【示例2】定义一个反向声明的匹配模式:
var s = "one:1;two=2";
var r = /\w*(?!=)/; //使用反向声明,指定执行匹配不必满足的条件
var a = s.match(r); //返回数组["one"]
在上面示例中,通过(?!=)锚定条件,指定只有在“\w*”所能够匹配的字符后面不跟随一个等号字符,才能够执行\w*匹配。所以,最后匹配的是字符串one,而不是字符串two。
使用小括号可以对字符模式进行任意分组,在小括号内的字符串表示子表达式,也称为子模式。子表达式具有独立的匹配功能,保存独立的匹配结果。同时,小括号后的量词将会作用于整个子表达式。
通过分组可以在一个完整的字符模式中定义一个或多个子模式。当正则表达式成功地匹配目标字符串后,也可以从目标字符串中抽出与子模式相匹配的子内容。
【示例】在下面代码中,不仅匹配出每个变量声明,同时还抽出每个变量及其值:
var s ="ab=21,bc=45,cd=43";
var r = /(\w+)=(\d*)/g;
while(a = r.exec(s)){
console.log(a); //返回类似 ["ab=21" , "ab","21"]三个数组
}
在字符模式中,后面的字符可以引用前面的子表达式,实现方法如下:
\数字
数字指定子表达式在字符模式中的顺序。如“\1”引用的是第1个子表达式,“\2”引用的是第2个子表达式。
【示例1】在下面代码中,通过引用前面子表达式匹配的文本,以实现成组匹配字符串:
var s ="<h1>title<h1><p>text<p>";
var r = /(<\/?\w+>).*\1/g;
var a = s.match(r); //返回数组["<h1>title<h1>" , "<p>text<p>"]
提示:由于子表达式可以相互嵌套,它们的顺序将根据左括号的顺序确定。例如,下面示例定义匹配模式包含多个子表达式:
var s = "abc";
var r = /(a(b(c)))/;
var a = s.match(r); //返回数组["abc", "abc" , "bc" , "c"]
在这个模式中,共产生3个反向引用,第一个是“(a(b(c)))”
,第二个是“(b(c))”
,第三个是“(c)”
,它们引用的匹配文本分别是字符串abc、bc和c。
注意:对子表达式的引用,是指引用前面子表达式所匹配的文本,而不是子表达式的匹配模式。如果要引用前面子表达式的匹配模式,则必须使用下面方式,只有这样才能够达到匹配的目的。
var s ="<h1>title</h1><p>text</p>";
var r = /((<\/?\w+>).*(<\/?\w+>))/g;
var a = s.match(r); //返回数组["<h1>title</h1>","<p>text</p>"]
反向引用在开发中主要有以下几种常规用法:
【示例2】在正则表达式对象的test()方法,以及字符串对象的match()和search()等方法中使用。在这些方法中,反向引用的值可以从RegExp()构造函数中获得。
var s = "abcdefghijklmn";
var r = /(\w)(\w)(\w)/;
r.test(s);
console.log(RegExp.$1); //返回第1个子表达式匹配的字符a
console.log(RegExp.$2); //返回第2个子表达式匹配的字符b
console.log(RegExp.$3); //返回第3个子表达式匹配的字符c
通过上面示例可以看到,正则表达式执行匹配测试后,所有子表达式匹配的文本都被分组存储在RegExp()构造函数的属性内,通过前缀符号$与正则表达式中子表达式的编号引用临时属性。其中,属性$1标识符指向第一个值引用,属性$2标识符指向第二个值引用,以此类推。
【示例3】可以直接在定义的字符模式中包含反向引用。这可以通过使用特殊转义序列(如\l、\2等)来实现:
var s = "abcbcacba";
var r = /(\w)(\w)(\w)\2\3\1\3\2\1/;
var b = r.test(s); //验证正则表达式是否匹配该字符串
console.log(b); //返回true
在上面示例的正则表达式中,“\1”
表示对第一个反向引用(\w)所匹配的字符a引用,“\2”
表示对第二个反向引用(\w)所匹配的字符b引用,“\3”
表示对第二个反向引用(\w)所匹配的字符c引用。
【示例4】可以在字符串对象的replace()方法中使用,通过使用特殊字符序列$1、$2、$3等实现。例如,将颠倒相邻字母和数字的位置。
var s = "aa11bb22c3d4e5f6";
var r = /(\w+?)(\d+)/g;
var b = s.replace(r,"$2$1");
console.log(b); //返回字符串“11aa22bb3c 4d5e6f”
在上面例子中,正则表达式包括两个分组:第一个分组匹配任意连续的字母;第二个分组匹配任意连续的数字。在replace()方法的第二个参数中,$1表示对正则表达式中第一个子表达式匹配文本的引用,而$2表示对正则表达式中第二个子表达式匹配文本的引用,通过颠倒$1和$2标识符的位置,即可实现字符串的颠倒替换原字符串。
反向引用会占用一定的系统资源,在较长的正则表达式中,反向引用会降低匹配速度。如果分组仅仅是为了方便操作,可以禁止反向引用。实现方法:在左括号的后面加上一个问号和冒号。
【示例】演示禁止引用:
var s1 = "abc";
var r = /(?:\w*?)|(?:\d*?)/; //非引用型分组
var a = r.test(s1); //返回true
非引用型分组对于必须使用子表达式,但是又不希望存储无用的匹配信息,或者希望提高匹配速度,是非常重要的方法。
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