python正則表達式標準庫之re庫的詳細介紹
1. 模塊概述
re
是 Python 標準庫中用于正則表達式操作的模塊,提供字符串的復雜模式匹配、搜索、替換等功能。正則表達式(Regex)通過特定語法規(guī)則描述字符串模式,適用于文本解析、數據清洗、輸入驗證等場景。
2. 核心概念
?**(1) 正則表達式語法**
- ?普通字符:如
a
、1
直接匹配自身。 - ?特殊字符:
.
:匹配任意字符(除換行符,除非啟用re.DOTALL
)。^
:匹配字符串開頭。$
:匹配字符串結尾。\d
:匹配數字(等價于[0-9]
)。\w
:匹配字母、數字、下劃線(等價于[a-zA-Z0-9_]
)。\s
:匹配空白符(空格、制表符、換行等)。[]
:字符集合(如[a-z]
匹配小寫字母)。|
:邏輯或(如a|b
匹配a
或b
)。
- ?量詞:
*
:匹配前一個字符 0 次或多次。+
:匹配前一個字符 1 次或多次。?
:匹配前一個字符 0 次或 1 次。{m}
:匹配前一個字符恰好m
次。{m,n}
:匹配前一個字符m
到n
次。
- ?分組與捕獲:
()
:定義捕獲組(可通過索引或命名引用)。(?:)
:非捕獲組(僅分組,不捕獲)。
?**(2) 修飾符(Flags)?**
修飾符 | 描述 |
---|---|
re.IGNORECASE (或 re.I ) | 忽略大小寫 |
re.MULTILINE (或 re.M ) | 多行模式(^ 和 $ 匹配每行的開頭/結尾) |
re.DOTALL (或 re.S ) | . 匹配包括換行符在內的所有字符 |
re.VERBOSE (或 re.X ) | 允許正則表達式換行并添加注釋 |
?3. 常用函數與示例
?**(1) 匹配與搜索**
函數 | 描述 | 示例 |
---|---|---|
re.match(pattern, string) | ?從字符串開頭匹配模式,成功返回 Match 對象,否則返回 None 。 | re.match(r'\d+', '123abc') → Match 對象(匹配 '123') |
re.search(pattern, string) | ?掃描整個字符串查找第一個匹配,成功返回 Match 對象,否則返回 None 。 | re.search(r'\d+', 'abc123def') → Match 對象(匹配 '123') |
re.findall(pattern, string) | 返回所有非重疊匹配的列表(直接返回字符串或元組列表)。 | re.findall(r'\d+', 'a1b22c333') → ['1', '22', '333'] |
re.finditer(pattern, string) | 返回所有匹配的迭代器,每個元素是 Match 對象。 | [m.group() for m in re.finditer(r'\d+', 'a1b22')] → ['1', '22'] |
示例代碼:
import re text = "Email: user@example.com, Phone: 123-456-7890" # 提取郵箱 email = re.search(r'\w+@\w+\.\w+', text).group() # 'user@example.com' # 提取所有電話號碼片段 phones = re.findall(r'\d{3}-\d{3}-\d{4}', text) # ['123-456-7890']
**(2) 替換與分割**
函數 | 描述 | 示例 |
---|---|---|
re.sub(pattern, repl, string) | 將匹配模式的部分替換為 repl ,返回新字符串。 | re.sub(r'\d+', '#', 'a1b22c') → 'a#b#c' |
re.split(pattern, string) | 按模式分割字符串,返回列表。 | re.split(r'\W+', 'Hello, world!') → ['Hello', 'world', ''] |
示例代碼:
# 替換日期格式(YYYY-MM-DD → DD/MM/YYYY) date = "2023-10-05" new_date = re.sub(r'(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})', r'\3/\2/\1', date) # '05/10/2023' # 分割復雜文本 text = "apple,,banana;;cherry" parts = re.split(r'[,;]+', text) # ['apple', 'banana', 'cherry']
**(3) 預編譯正則表達式**
使用 re.compile()
預編譯正則表達式以提高效率(尤其需多次使用同一模式時):
pattern = re.compile(r'\d+') match = pattern.match('123abc') # 等效于 re.match(r'\d+', '123abc')
**(4) 匹配對象(Match Object)?**
成功匹配后返回的 Match
對象提供以下方法:
方法 | 描述 |
---|---|
group(n) | 返回第 n 個分組(默認 n=0 表示整個匹配)。 |
groups() | 返回所有分組的元組。 |
start() / end() | 返回匹配的起始/結束索引。 |
span() | 返回匹配的索引范圍元組 (start, end) 。 |
示例:
text = "Date: 2023-10-05" match = re.search(r'(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})', text) if match: print(match.group(0)) # '2023-10-05' print(match.group(1)) # '2023' print(match.groups()) # ('2023', '10', '05') print(match.span(1)) # (6, 10)
4. 高級技巧
?**(1) 非貪婪匹配**
默認量詞(如 *
, +
)是貪婪的(盡可能多匹配),添加 ?
可改為非貪婪模式:
# 貪婪匹配 re.findall(r'<.*>', '<div>text</div>') # ['<div>text</div>'] # 非貪婪匹配 re.findall(r'<.*?>', '<div>text</div>') # ['<div>', '</div>']
**(2) 命名分組**
使用 (?P<name>...)
定義命名分組,通過 group('name')
訪問:
text = "ID: 123, Name: Alice" match = re.search(r'ID: (?P<id>\d+), Name: (?P<name>\w+)', text) print(match.group('id')) # '123' print(match.group('name')) # 'Alice'
5. 常見問題與注意事項
?轉義字符:在正則表達式中使用
\
需寫成\\
,或使用原始字符串r''
簡化:python
re.match(r'\d+', '123') # 正確(原始字符串) re.match('\\d+', '123') # 正確(常規(guī)字符串需轉義)
?性能優(yōu)化:
- 多次使用同一模式時,預編譯正則表達式(
re.compile()
)。 - 避免過度復雜的正則表達式(如深層嵌套量詞)。
- 多次使用同一模式時,預編譯正則表達式(
?匹配失敗處理:檢查
Match
對象是否為None
避免異常:python
match = re.search(r'\d+', 'abc') if match: print(match.group())
6. 應用場景
- ?數據提取:從日志、HTML、JSON 中提取特定字段。
- ?輸入驗證:檢查郵箱、電話、密碼格式是否合法。
- ?文本清洗:替換敏感詞、標準化日期格式。
- ?復雜搜索:查找符合特定模式的字符串片段。
?7. 總結
- ?核心功能:
re
模塊通過正則表達式實現(xiàn)高效的字符串模式操作。 - ?常用函數:
match()
、search()
、findall()
、sub()
、split()
。 - ?匹配對象:利用
group()
、groups()
提取分組內容。 - ?高級特性:非貪婪匹配、命名分組、預編譯優(yōu)化。
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