C++正则表达式（regex_match、regex_search与regex_replace）

墨蓝 2022-05-31 07:10 258阅读 0赞

## 前言 ##

正则表达式是在字符串处理中常用和重要的工具，主要用于字符串的匹配。在C\#中正则表达式的使用非常方便，但到了C++中让我有点懵逼了，花了些时间查阅了很多资料，下面主要会写到C++中正则表达式常用到的三个方法（全文匹配、搜索和替换）的作用以及区别。  
本篇博客不涉及正则表达式语法的基本内容，如果你对正则表达式不了解，可以访问[这个链接][Link 1]获得帮助。

### 文章目录 ###

*   *  前言
     *  1 转义字符
     *  2 regex\_match
     *   *  2.1 基本概念
         *  2.2 匹配结果
         *  2.3 实例
     *  3 regex\_search
     *   *  3.1 基本概念
         *  3.2 实例
     *  4 regex\_replace
     *   *  4.1 基本概念
         *  4.2 扩展
     *  5 匹配忽略大小写
     *  6 帮助网站

## 1 转义字符 ##

在讲具体方法之前，我们先了解下C++中使用正则表达式需要注意的一个问题：**转义字符**

cout << regex_match("123", regex("\d+")) << endl;	//结果为0，需要转义字符'\'
    cout << regex_match("123", regex("\\d+")) << endl;	//结果为1，完全匹配

*  \\d：匹配一个数字字符；
 *  \+ ：匹配一次或多次；

C++中必须要对表达式中的’'进行转义，[为什么？][Link 2]

## 2 regex\_match ##

### 2.1 基本概念 ###

match是全文匹配，即要求整个字符串符合匹配规则。

cout << regex_match("123", regex("\\d")) << endl;		//结果为0
    cout << regex_match("123", regex("\\d+")) << endl;		//结果为1

上述方法返回值为bool值，主要用于if条件表达式中。

### 2.2 匹配结果 ###

更多的时候我们希望能够获得匹配结果（字符串），对结果进行操作。这时就需要对匹配结果进行存储，共有两种存储方式。

match_results<string::const_iterator> result;
    smatch result;			//推荐

第二种方式使用起来更简洁、方便，推荐使用。

### 2.3 实例 ###

下面看一个match方法匹配的实例，看看实际应用：

string str = "Hello_2018";
    smatch result;
    regex pattern("(.{5})_(\\d{4})");	//匹配5个任意单字符 + 下划线 + 4个数字
    
    if (regex_match(str, result, pattern))
    { 
    	cout << result[0] << endl;		//完整匹配结果，Hello_2018
    	cout << result[1] << endl;		//第一组匹配的数据，Hello
    	cout << result[2] << endl;		//第二组匹配的数据，2018
    	cout<<"结果显示形式2"<<endl;
    	cout<< result.str() << endl;	//完整结果，Hello_2018
    	cout<< result.str(1) << endl;	//第一组匹配的数据，Hello
    	cout << result.str(2) << endl;	//第二组匹配的数据，2018
    }
    
    //遍历结果
    for (int i = 0; i < result.size(); ++i)
    { 
    	cout << result[i] << endl;
    }

result\[\]与result.str()这两种方式能够获得相同的值，我更喜欢用数组形式的。  
在匹配规则中，以括号()的方式来划分组别，实例中的规则共有两个括号，所以共有两组数据。

## 3 regex\_search ##

### 3.1 基本概念 ###

search是搜索匹配，即搜索字符串中存在符合规则的子字符串。  
match与search一比较便知：

cout << regex_match("123", regex("\\d")) << endl;		//结果为0
    cout << regex_search("123", regex("\\d")) << endl;		//结果为1

### 3.2 实例 ###

直接看例子：

string str = "Hello 2018, Bye 2017";
    smatch result;
    regex pattern("\\d{4}");	//匹配四个数字
    
    //迭代器声明
    string::const_iterator iterStart = str.begin();
    string::const_iterator iterEnd = str.end();
    string temp;
    while (regex_search(iterStart, iterEnd, result, pattern))
    { 
    	temp = result[0];
    	cout << temp << " ";
    	iterStart = result[0].second;	//更新搜索起始位置,搜索剩下的字符串
    }
    
    输出结果：2018 2017

只需要利用迭代器就可以很轻松的访问到所有匹配的结果值。

## 4 regex\_replace ##

### 4.1 基本概念 ###

replace是替换匹配，即可以将符合匹配规则的子字符串替换为其他字符串。

string str = "Hello_2018!";
    regex pattern("Hello");	
    cout << regex_replace(str, pattern, "") << endl;	//输出：_2018，将Hello替换为""
    cout << regex_replace(str, pattern, "Hi") << endl;	//输出：Hi_2018，将Hello替换为Hi

### 4.2 扩展 ###

除了直接替换以外，还有可以用来调整字符串内容（缩短、顺序等）。

string str = "Hello_2018!";	
    regex pattern2("(.{3})(.{2})_(\\d{4})");				//匹配3个任意字符+2个任意字符+下划线+4个数字
    cout << regex_replace(str, pattern2, "$1$3") << endl;	//输出：Hel2018，将字符串替换为第一个和第三个表达式匹配的内容
    cout << regex_replace(str, pattern2, "$1$3$2") << endl;	//输出：Hel2018lo，交换位置顺序

$n用于表示第n组匹配数据（组这个概念在文章前面部分提到过），所以我们可以利用这种方式来将字符串的内容进行调整。

## 5 匹配忽略大小写 ##

有时我们希望能够匹配的时候忽略大小写，这时候就要用到Regex的语法选项了。

cout << regex_match("aaaAAA", regex("a*", regex::icase)) << endl;	//结果为1
    cout << regex_match("aaaAAA", regex("a*")) << endl;					//结果为0

regex::icase：匹配时忽略大小写。

## 6 帮助网站 ##

附上两个写正则表达式常用到的网站

*  [在线正则表达式验证][Link 3]
 *  [regexper][]（显示正则表达式匹配结构）

[Link 1]: http://www.runoob.com/regexp/regexp-syntax.html
[Link 2]: https://baike.baidu.com/item/%E8%BD%AC%E4%B9%89%E5%AD%97%E7%AC%A6/86397?fr=aladdin
[Link 3]: http://tool.oschina.net/regex/
[regexper]: https://regexper.com/