Python 正则表达式:re 模块【一篇就够了】
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创建正则表达式对象
phoneNumRegex = re.compile(r'ddd-ddd-dddd')
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传入一个字符串值,表示正则表达式,它将返回一个 Regex
模式对象(或者就简称为Regex
对象)。
匹配 Regex 对象
如果字符串中没有找到该正则表达式模式,search()
方法将返回 None
。如果找到了该模式,search()
方法将返回一个 Match
对象。Match
对象有一个 group()
方法,它返回被查找字符串中实际匹配的文本
phoneNumRegex = re.compile(r'ddd-ddd-dddd')
mo = phoneNumRegex.search('My number is 415-555-4242.')
print('Phone number found: ' + mo.group())
Phone number found: 415-555-4242
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利用括号分组
正则表达式字符串中的第一对括号是第 1 组。第二对括号是第 2 组。向 group()
匹配对象方法传入整数 1 或 2,就可以取得匹配文本的不同部分。向 group()
方法传入 0 或不传入参数,将返回整个匹配的文本。
>>> phoneNumRegex = re.compile(r'(ddd)-(ddd-dddd)')
>>> mo = phoneNumRegex.search('My number is 415-555-4242.')
>>> mo.group(1)
'415'
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如果想要一次就获取所有的分组,请使用 groups()
方法,注意函数名的复数形式。
>>> mo.groups()
('415', '555-4242')
>>> areaCode, mainNumber = mo.groups()
>>> print(areaCode)
415
>>> print(mainNumber)
555-4242
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管道匹配多个分组
字符|称为“管道”。希望匹配许多表达式中的一个时,就可以使用它。如果Batman 和 Tina Fey
都出现在被查找的字符串中,第一次出现的匹配文本,将作为 Match
对象返回。
>>> heroRegex = re.compile (r'Batman|Tina Fey')
>>> mo1 = heroRegex.search('Batman and Tina Fey.')
>>> mo1.group()
'Batman'
>>> mo2 = heroRegex.search('Tina Fey and Batman.')
>>> mo2.group()
'Tina Fey'
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也可以使用管道来匹配多个模式中的一个,作为正则表达式的一部分。例如,假设你希望匹配 ‘Batman’ 、’Batmobile’ 、’Batcopter’ 和 ‘Batbat’
中任意一个。因为所有这些字符串都以Bat
开始,所以如果能够只指定一次前缀,就很方便。这可以通过括号实现。在交互式环境中输入以下代码:
>>> batRegex = re.compile(r'Bat(man|mobile|copter|bat)')
>>> mo = batRegex.search('Batmobile lost a wheel')
>>> mo.group()
'Batmobile'
>>> mo.group(1)
'mobile
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用问号实现可选匹配
有时候,想匹配的模式是可选的。就是说,不论这段文本在不在,正则表达式都会认为匹配。字符?
表明它前面的分组在这个模式中是可选的。例如,在交互式环境中输入以下代码:
>>> batRegex = re.compile(r'Bat(wo)?man')
>>> mo1 = batRegex.search('The Adventures of Batman')
>>> mo1.group()
'Batman'
>>> mo2 = batRegex.search('The Adventures of Batwoman')
>>> mo2.group()
'Batwoman'
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你可以认为?
是在说,“匹配这个问号之前的分组零次或一次”。
用星号匹配零次或多次
*
(称为星号)意味着“匹配零次或多次”,即星号之前的分组,可以在文本中出现任意次。它可以完全不存在,或一次又一次地重复。让我们再来看看 Batman
的例子。
>>> batRegex = re.compile(r'Bat(wo)*man')
>>> mo1 = batRegex.search('The Adventures of Batman')
>>> mo1.group()
'Batman'
>>> mo2 = batRegex.search('The Adventures of Batwoman')
>>> mo2.group()
'Batwoman'
>>> mo3 = batRegex.search('The Adventures of Batwowowowoman')
>>> mo3.group()
'Batwowowowoman'
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对于’Batman’
,正则表达式的(wo)*
部分匹配 wo
的零个实例。对于’Batwoman’
,(wo)*
匹配 wo
的一个实例。对于’Batwowowowoman’
,(wo)*
匹配wo
的 4 个实例。
用加号匹配一次或多次
*
意味着“匹配零次或多次”,+
(加号)则意味着“匹配一次或多次”。星号不要求分组出现在匹配的字符串中,但加号不同,加号前面的分组必须“至少出现一次”。
>>> batRegex = re.compile(r'Bat(wo)+man')
>>> mo1 = batRegex.search('The Adventures of Batwoman')
>>> mo1.group()
'Batwoman'
>>> mo2 = batRegex.search('The Adventures of Batwowowowoman')
>>> mo2.group()
'Batwowowowoman'
>>> mo3 = batRegex.search('The Adventures of Batman')
>>> mo3 == None
True
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用花括号匹配特定次数
正则表达式(Ha){3}
将匹配字符串’HaHaHa’
,但不会匹配’HaHa’
,因为后者只重复了(Ha
)分组两次。 除了一个数字,还可以指定一个范围,即在花括号中写下一个最小值、一个逗号和一个最大值。例如,正则表达式Ha{3,5}
将匹配’HaHaHa’
、’HaHaHaHa’
和’HaHaHaHaHa’
。 也可以不写花括号中的第一个或第二个数字,不限定最小值或最大值。例如, Ha{3,}
将匹配 3 次或更多次实例,Ha{,5}
将匹配 0 到 5 次实例。
>>> haRegex = re.compile(r'(Ha){3}')
>>> mo1 = haRegex.search('HaHaHa')
>>> mo1.group()
'HaHaHa'
>>> mo2 = haRegex.search('Ha')
>>> mo2 == None
True
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这里,Ha{3}
匹配’HaHaHa’
,但不匹配’Ha’
。因为它不匹配’Ha’
,所以 search
返回 None
。
贪心和非贪心匹配
在字符串’HaHaHaHaHa’中,因为Ha{3,5}
可以匹配 3 个、4 个或 5 个实例,你可能会想,为什么在前面花括号的例子中,Match
对象的 group
调用会返回’HaHaHaHaHa’
,而不是更短的可能结果。毕竟,’HaHaHa’
和’HaHaHaHa’
也能够有效地匹配正则表达式Ha{3,5}
。 Python 的正则表达式默认是“贪心”的,这表示在有二义的情况下,它们会尽可能匹配最长的字符串。花括号的“非贪心”版本匹配尽可能最短的字符串,即在结束的花括号后跟着一个问号。 在交互式环境中输入以下代码,注意在查找相同字符串时,花括号的贪心形式和非贪心形式之间的区别:
>>> greedyHaRegex = re.compile(r'(Ha){3,5}')
>>> mo1 = greedyHaRegex.search('HaHaHaHaHa')
>>> mo1.group()
'HaHaHaHaHa'
>>> nongreedyHaRegex = re.compile(r'(Ha){3,5}?')
>>> mo2 = nongreedyHaRegex.search('HaHaHaHaHa')
>>> mo2.group()
'HaHaHa'
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请注意,问号在正则表达式中可能有两种含义:声明非贪心匹配或表示可选的分组。这两种含义是完全无关的。
findall方法
findall()
方法返回一个字符串列表,只要在正则表达式中没有分组。列表中的每个字符串都是一段被查找的文本,它匹配该正则表达式。在交互式环境中输入以下代码:
>>> phoneNumRegex = re.compile(r'ddd-ddd-dddd') # has no groups
>>> phoneNumRegex.findall('Cell: 415-555-9999 Work: 212-555-0000')
['415-555-9999', '212-555-0000']
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如果在正则表达式中有分组,那么 findall
将返回元组的列表。每个元组表示一个找到的匹配,其中的项就是正则表达式中每个分组的匹配字符串。为了看看findall()
的效果,请在交互式环境中输入以下代码(请注意,被编译的正则表达式现在有括号分组):
>>> phoneNumRegex = re.compile(r'(ddd)-(ddd)-(dddd)') # has groups
>>> phoneNumRegex.findall('Cell: 415-555-9999 Work: 212-555-0000')
[('415', '555', '1122'), ('212', '555', '0000')]
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作为findall()
方法的返回结果的总结,请记住下面两点:
- 如果调用在一个没有分组的正则表达式上,例如
ddd-ddd-dddd
,方法findall
将返回一个匹配字符串的列表,例如[‘415-555-9999’, ‘212-555-0000’]
。 - 如果调用在一个有分组的正则表达式上,例如
ddd-ddd-dddd
,方 法findall
将返回一个字符串的元组的列表(每个分组对应一个字符串),例如[‘415′,‘555′,‘1122′, ‘212′,‘555′,‘0000′]
。
字符分类
字符 | 涵义 |
---|---|
d | 0 到 9 的任何数字 |
D | 除 0 到 9 的数字以外的任何字符 |
w | 任何字母、数字或下划线字符(可以认为是匹配“单词”字符) |
W | 除字母、数字和下划线以外的任何字符 |
s | 空格、制表符或换行符(可以认为是匹配“空白”字符) |
S | 除空格、制表符和换行符以外的任何字符 |
>> xmasRegex = re.compile(r'd+sw+')
>> xmasRegex.findall('12 drummers, 11 pipers, 10 lords, 9 ladies, 8 maids, 7
swans, 6 geese, 5 rings, 4 birds, 3 hens, 2 doves, 1 partridge')
['12 drummers', '11 pipers', '10 lords', '9 ladies', '8 maids', '7 swans', '6
geese', '5 rings', '4 birds', '3 hens', '2 doves', '1 partridge']
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正则表达式d+sw+
匹配的文本有一个或多个数字d+
,接下来是一个空白字符s
,接下来是一个或多个字母/数字/下划线字符w+
。findall()
方法将返回所有匹配该正则表达式的字符串,放在一个列表中。
建立自己的字符分类
有时候你想匹配一组字符,但缩写的字符分类(d、w、s 等)
太宽泛。你可以用方括号定义自己的字符分类。例如,字符分类[aeiouAEIOU]
将匹配所有元音字符,不论大小写。在交互式环境中输入以下代码:
>>> vowelRegex = re.compile(r'[aeiouAEIOU]')
>>> vowelRegex.findall('RoboCop eats baby food. BABY FOOD.')
['o', 'o', 'o', 'e', 'a', 'a', 'o', 'o', 'A', 'O', 'O']
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也可以使用短横表示字母或数字的范围。例如,字符分类[a-zA-Z0-9]
将匹配所有小写字母、大写字母和数字。 请注意,在方括号内,普通的正则表达式符号不会被解释。这意味着,你不需要前面加上倒斜杠转义.、*、?
或字符。例如,字符分类将匹配数字 0 到 5 和一个句点。你不需要将它写成[0-5.]
。 通过在字符分类的左方括号后加上一个插入字符(^
),就可以得到“非字符类”。非字符类将匹配不在这个字符类中的所有字符。例如,在交互式环境中输入以下代码:
>>> consonantRegex = re.compile(r'[^aeiouAEIOU]')
>>> consonantRegex.findall('RoboCop eats baby food. BABY FOOD.')
['R', 'b', 'c', 'p', ' ', 't', 's', ' ', 'b', 'b', 'y', ' ', 'f', 'd', '.', '
', 'B', 'B', 'Y', ' ', 'F', 'D', '.']
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现在,不是匹配所有元音字符,而是匹配所有非元音字符。
插入字符和美元字符
- (
^
),表明匹配必须发生在被查找文本开始处。 - (
$
),表示该字符串必须以这个正则表达式的模式结束。
可以同时使用^
和$
,表明整个字符串必须匹配该模式,也就是说,只匹配该字符串的某个子集是不够的。正则表达式r’^Hello’
匹配以’Hello’
开始的字符串。在交互式环境中输入以下代码:
>>> beginsWithHello = re.compile(r'^Hello')
>>> beginsWithHello.search('Hello world!')
<_sre.SRE_Match object; span=(0, 5), match='Hello'>
>>> beginsWithHello.search('He said hello.') == None
True
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正则表达式r’d$’
匹配以数字 0 到 9 结束的字符串。在交互式环境中输入以下代码:
>>> endsWithNumber = re.compile(r'd$')
>>> endsWithNumber.search('Your number is 42')
<_sre.SRE_Match object; span=(16, 17), match='2'>
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正则表达式r’^d+$’
匹配从开始到结束都是数字的字符串。在交互式环境中输入以下代码:
>>> wholeStringIsNum = re.compile(r'^d+$')
>>> wholeStringIsNum.search('1234567890')
<_sre.SRE_Match object; span=(0, 10), match='1234567890'>
>>> wholeStringIsNum.search('12345xyz67890') == None
True
>>> wholeStringIsNum.search('12 34567890') == None
True
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前面交互式脚本例子中的最后两次search()
调用表明,如果使用了^
和$
,那么整个字符串必须匹配该正则表达式。
通配字符
在正则表达式中,.
(句点)字符称为“通配符”。它匹配除了换行之外的所有字符。例如,在交互式环境中输入以下代码:
>>> atRegex = re.compile(r'.at')
>>> atRegex.findall('The cat in the hat sat on the flat mat.')
['cat', 'hat', 'sat', 'lat', 'mat']
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要记住,句点字符只匹配一个字符
用点-星匹配所有字符
句点字符表示“除换行外所有单个字符”,星号字符表示“前面字符出现零次或多次”。在交互式环境中输入以下代码:
>>> nameRegex = re.compile(r'First Name: (.*) Last Name: (.*)')
>>> mo = nameRegex.search('First Name: Al Last Name: Sweigart')
>>> mo.group(1)
'Al'
>>> mo.group(2)
'Sweigart'
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点-星使用“贪心”模式:它总是匹配尽可能多的文本。要用“非贪心”模式匹配所有文本,就使用点-星和问号。
>>> nongreedyRegex = re.compile(r'<.*?>')
>>> mo = nongreedyRegex.search('<To serve man> for dinner.>')
>>> mo.group()
'<To serve man>'
>>> greedyRegex = re.compile(r'<.*>')
>>> mo = greedyRegex.search('<To serve man> for dinner.>')
>>> mo.group()
'<To serve man> for dinner.>'
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两个正则表达式都可以翻译成“匹配一个左尖括号,接下来是任意字符,接下来是一个右尖括号”。但是字符串for dinner.>
对右肩括号有两种可能的匹配。在非贪心的正则表达式中,Python 匹配最短可能的字符串:<To serve man>
。在贪心版本中,Python 匹配最长可能的字符串:<To serve man> for dinner.>
。
用句点字符匹配换行
点-星将匹配除换行外的所有字符。通过传入 re.DOTALL
作为 re.compile()
的第二个参数,可以让句点字符匹配所有字符,包括换行字符。
>>> noNewlineRegex = re.compile('.*')
>>> noNewlineRegex.search('Serve the public trust.nProtect the innocent.
nUphold the law.').group()
'Serve the public trust.'
>>> newlineRegex = re.compile('.*', re.DOTALL)
>>> newlineRegex.search('Serve the public trust.nProtect the innocent.nUphold the law.').group()
'Serve the public trust.nProtect the innocent.nUphold the law.'
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不区分大小写的匹配
要让正则表达式不区分大小写,可以向re.compile()
传入 re.IGNORECASE
或 re.I
,作为第二个参数。 在交互式环境中输入以下代码:
>>> robocop = re.compile(r'robocop', re.I)
>>> robocop.search('RoboCop is part man, part machine, all cop.').group()
'RoboCop'
>>> robocop.search('ROBOCOP protects the innocent.').group()
'ROBOCOP'
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用 sub方法替换字符串
第一个参数是一个字符串,用于取代发现的匹配。第二个参数是一个字符串,即正则表达式。sub()
方法返回替换完成后的字符串。例如,在交互式环境中输入以下代码:
>>> namesRegex = re.compile(r'Agent w+')
>>> namesRegex.sub('CENSORED', 'Agent Alice gave the secret documents to Agent Bob.')
'CENSORED gave the secret documents to CENSORED.'
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有时候,你可能需要使用匹配的文本本身,作为替换的一部分。在 sub()
的第一个参数中,可以输入1、2、3……。表示“在替换中输入分组 1、2、3……的文本”。 例如,假定想要隐去密探的姓名,只显示他们姓名的第一个字母。要做到这一点,可以使用正则表达式Agent (w)w*
,传入 r'1****'
作为 sub()
的第一个参数。字符串中的1 将由分组 1 匹配的文本所替代,也就是正则表达式的(w
)分组。
>>> agentNamesRegex = re.compile(r'Agent (w)w*')
>>> agentNamesRegex.sub(r'1****', 'Agent Alice told Agent Carol that Agent
Eve knew Agent Bob was a double agent.')
A**** told C**** that E**** knew B**** was a double agent.'
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管理复杂的正则表达式
忽略正则表达式字符串中的空白符和注释,可以向re.compile()
传入变量 re.VERBOSE
,作为第二个参数。
phoneRegex = re.compile(r'''(
(d{3}|(d{3}))? # area code
(s|-|.)? # separator
d{3} # first 3 digits
(s|-|.) # separator
d{4} # last 4 digits
(s*(ext|x|ext.)s*d{2,5})? # extension
)''', re.VERBOSE)
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请注意,前面的例子使用了三重引号'''
,创建了一个多行字符串。这样就可以将正则表达式定义放在多行中,让它更可读。
组合使用 re.IGNOREC ASE、re.DOTALL 和 re.VERBOSE
可以使用管道字符(|
)将变量组合起来,从而绕过这个限制。管道字符在这里称为“按位或”操作符。所以,如果希望正则表达式不区分大小写,并且句点字符匹配换行,就可以这样构造re.compile
调用:
>>> someRegexValue = re.compile('foo', re.IGNORECASE | re.DOTALL)