本文摘要翻譯了幾篇文章的內容,簡單介紹 ATL CAtlRegExp,GRETA,Boost::regex
等Regex庫,這些運算式庫使我們可以方便地利用正則庫的巨大威力,給我們的工作提供了便利。
Regex文法
| 字元元 |
意義 |
| . |
匹配單個字元 |
| [ ] |
指定一個字元類,匹配方括弧內的任一字元。例:[abc] 匹配 "a", "b"或 "c"。 |
| ^ |
如果^出現在字元類的開始處,它否定了字元類,這個被否定的字元類匹配除卻方括弧內的字元的字元。如:[^abc]匹配除了"a", "b"和"c"之外的字元。如果^出現在Regex前邊,它匹配輸入的開頭,例:^[abc]匹配以"a", "b"或"c"開頭的輸入。 |
| - |
在字元類中,指定一個字元的範圍。例如:[0-9]匹配"0"到"9"的數字。 |
| ? |
指明?前的運算式是可選的,它可以匹配一次或不進行匹配。例如: [0-9][0-9]? 匹配"2"或"12"。 |
| + |
指明?前的運算式匹配一次或多次。例如:[0-9]+匹配"1", "13", "666"等。 |
* |
指明*前的運算式匹配零次或多次。 |
| ??, +?, *? |
?, +和*的非貪婪匹配版本,它們儘可能匹配較少的字元;而?, +和*則是貪婪版本,儘可能匹配較多的字元。例如:輸入"<abc><def>", 則<.*?> 匹配"<abc>",而<.*>匹配"<abc><def>"。 |
| ( ) |
分組操作符。例如:(/d+,)*/d+匹配一串由逗號分開的數字,例如: "1"或"1,23,456"。 |
| / |
逸出字元,轉義緊跟的字元。例如,[0-9]+ 匹配一個或多個數字,而 [0-9]/+ 匹配一個數字後跟隨一個加號的情況。反斜線/也用於表示縮寫,/a 就表示任何數字、字母。如果/後緊跟一個數字n,則它匹配第n個匹配群組(從0開始),例如,<{.*?}>.*?<//0>匹配"<head>Contents</head>"。注意,在C++字串中,反斜線/需要用雙反斜線//來表示: "//+", "//a", "<{.*?}>.*?<///0>"。 |
| $ |
放在Regex的最後,它匹配輸入的末端。例如:[0-9]$匹配輸入的最後一個數字。 |
| | |
間隔符,分隔兩個運算式,以正確匹配其中一個,例如:T|the匹配"The" 或"the"。 |
縮寫匹配
| 縮寫 |
匹配 |
| /a |
字母、數字([a-zA-Z0-9]) |
| /b |
空格(blank): ([ //t]) |
| /c |
字母([a-zA-Z]) |
| /d |
十進位數 ([0-9]) |
| /h |
十六進位數([0-9a-fA-F]) |
| /n |
換行: (/r|(/r?/n)) |
| /q |
引用字串(/"[^/"]*/")|(/''''[^/'''']*/'''') |
| /w |
一段文字 ([a-zA-Z]+) |
| /z |
一個整數([0-9]+) |
ATL CATLRegExp
ATL
Server常常需要對地址、命令等複雜文字欄位資訊解碼,而Regex是強大的文字解析工具,所以,ATL提供了Regex解釋工具。
樣本:
#include "stdafx.h"#include <atlrx.h>int main(int argc, char* argv[]){ CAtlRegExp<> reUrl; // five match groups: scheme, authority, path, query, fragment REParseError status = reUrl.Parse( "({[^:/?#]+}:)?(//{[^/?#]*})?{[^?#]*}(?{[^#]*})?(#{.*})?" ); if (REPARSE_ERROR_OK != status) { // Unexpected error. return 0; } CAtlREMatchContext<> mcUrl; if (!reUrl.Match( "http://search.microsoft.com/us/Search.asp?qu=atl&boolean=ALL#results", &mcUrl)) { // Unexpected error. return 0; } for (UINT nGroupIndex = 0; nGroupIndex < mcUrl.m_uNumGroups; ++nGroupIndex) { const CAtlREMatchContext<>::RECHAR* szStart = 0; const CAtlREMatchContext<>::RECHAR* szEnd = 0; mcUrl.GetMatch(nGroupIndex, &szStart, &szEnd); ptrdiff_t nLength = szEnd - szStart; printf("%d: /"%.*s/"/n", nGroupIndex, nLength, szStart); }}
輸出:
0: "http"1: "search.microsoft.com"2: "/us/Search.asp"3: "qu=atl&boolean=ALL"4: "results"
Match的結果通過第二個參數pContext所指向的CAtlREMatchContext類來返回,Match的結果及其相關資訊都被存放在CAtlREMatchContext類中,只要訪問CAtlREMatchContext的方法和成員就可以得到匹配的結果。CAtlREMatchContext通過m_uNumGroups成員以及GetMatch()方法向調用者提供匹配的結果資訊。m_uNumGroups代表匹配上的Group有多少組,GetMatch()則根據傳遞給它的Group的Index值,返回匹配上的字串的pStart和pEnd指標,調用者有了這兩個指標,自然可以很方便的得到匹配結果。
更多內容請參閱:
CAtlRegExp Class
GRETA
GRETA是微軟研究院推出的一個Regex模板類庫,GRETA 包含的 C++ 對象和函數,使字串的模式比對和替換變得很容易,它們是:
" rpattern: 搜尋的模式
" match_results/subst_results: 放置匹配、替換結果的容器
為了執行搜尋和替換的操作,使用者首先需要用一個描述匹配規則的字串來顯式初始化一個rpattern對象,然後把需要匹配的字串作為參數,調用rpattern的函數,比如match()或者substitute(),就可以得到匹配後的結果。如果match()/substitute()調用失敗,函數返回false,如果調用成功,函數返回true,此時,match_resultsObject Storage Service了匹配結果。請看例子代碼:
#include <iostream>#include <string>#include "regexpr2.h"using namespace std;using namespace regex;int main() { match_results results; string str( "The book cost $12.34" ); rpattern pat( "//$(//d+)(//.(//d//d))?" ); // Match a dollar sign followed by one or more digits, // optionally followed by a period and two more digits. // The double-escapes are necessary to satisfy the compiler. match_results::backref_type br = pat.match( str, results ); if( br.matched ) { cout << "match success!" << endl; cout << "price: " << br << endl; } else { cout << "match failed!" << endl; } return 0;}
程式輸出將是:
match success!price: $12.34
您可以閱讀GRETA文檔,獲知rpattern對象的細節內容,並掌握如何自訂搜尋策略來得到更好的效率。
注意:所有在標頭檔regexpr2.h裡的聲明都在名稱空間regex之中,使用者使用其中的對象和函數時,必須加上首碼"regex::",或者預先"using
namespace regex;" 一下,為了簡單起見,下文的範例程式碼中將省略"regex::" 首碼。
作者產生了greta.lib和regexpr2.h檔案,只需這兩個檔案的支援即可使用greta來解析Regex。
匹配速度小議
不同的Regex匹配引擎擅長於不同匹配模式。作為一個基準,當用模式:"^([0-9]+)(/-|
|$)(.*)$" 匹配字串"100- this is a line of ftp response which contains a message
string"時,GRETA的匹配速度比boost(http://www.boost.org)Regex庫大約快7倍,比ATL7的CATLRegExp快10倍之多!
Boost Regex 的說明文檔帶有一個很多模式的匹配測試Performance結果。比較這個結果後,我發現GRETA在大部分情況下和Boost
Regex效能差不多,但是在用Visual Studio.Net 2003編譯的情況下,GRETA還略勝一籌。
Boost.Regex
Boost提供了boost::basic_regex來支援Regex。boost::basic_regex的設計非常類似std::basic_string:
namespace boost{template <class charT, class traits = regex_traits<charT>, class Allocator = std::allocator<charT> > class basic_regex;typedef basic_regex<char> regex;typedef basic_regex<wchar_t> wregex;}
Boost Regex 庫附帶的文檔非常豐富,樣本更是精彩,比如有兩個例子程式,不多的代碼,程式就可以直接對 C++
檔案進行文法高亮標記,產生相應的 HTML (converts a C++ file to syntax highlighted
HTML)。下面的例子可以分割一個字串到一串標記符號(split a string into tokens)。
#include <list>#include <boost/regex.hpp>unsigned tokenise(std::list<std::string>& l, std::string& s){ return boost::regex_split(std::back_inserter(l), s);}#include <iostream>using namespace std;#if defined(BOOST_MSVC) || (defined(__BORLANDC__) && (__BORLANDC__ == 0x550))// problem with std::getline under MSVC6sp3istream& getline(istream& is, std::string& s){ s.erase(); char c = is.get(); while(c != ''''/n'''') { s.append(1, c); c = is.get(); } return is;}#endifint main(int argc){ string s; list<string> l; do{ if(argc == 1) { cout << "Enter text to split (or /"quit/" to exit): "; getline(cin, s); if(s == "quit") break; } else s = "This is a string of tokens"; unsigned result = tokenise(l, s); cout << result << " tokens found" << endl; cout << "The remaining text is: /"" << s << "/"" << endl; while(l.size()) { s = *(l.begin()); l.pop_front(); cout << s << endl; } }while(argc == 1); return 0;}