【Python学习笔记】第二十四节 Python 正则表达式

一、正则表达式简介

正则表达式（regular expression）是一个特殊的字符序列，它能帮助你方便的检查一个字符串是否与某种模式匹配。

正则表达式是对字符串（包括普通字符（例如，a 到 z 之间的字母）和特殊字符（称为“元字符”））操作的一种逻辑公式，就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合，组成一个“规则字符串”，这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。

Python 自1.5版本起增加了re 模块，它提供 Perl 风格的正则表达式模式。

compile 函数根据一个模式字符串和可选的标志参数生成一个正则表达式对象。该对象拥有一系列方法用于正则表达式匹配和替换。

re 模块也提供了与这些方法功能完全一致的函数，这些函数使用一个模式字符串做为它们的第一个参数

一、函数

1、re.match函数

re.match 尝试从字符串的起始位置匹配一个模式，如果不是起始位置匹配成功的话，match() 就返回 none。

函数语法：

re.match(pattern, string, flags=0)

函数参数说明：

参数	描述
pattern	匹配的正则表达式
string	要匹配的字符串。
flags	标志位，用于控制正则表达式的匹配方式，如：是否区分大小写，多行匹配等等。

匹配成功 re.match 方法返回一个匹配的对象，否则返回 None。

• 使用 group(num) 或 groups() 匹配对象函数来获取匹配表达式。

匹配对象方法	描述
group(num=0)	匹配的整个表达式的字符串，group() 可以一次输入多个组号，在这种情况下它将返回一个包含那些组所对应值的元组。
groups()	返回一个包含所有小组字符串的元组，从 1 到 所含的小组号。

实例1

# coding=utf-8import reprint(re.match('www', 'www.baidu.com').span())  # 在起始位置匹配
print(re.match('com', 'www.baidu.com'))  # 不在起始位置匹配

运行结果:

(0, 3)
None

实例2

# coding=utf-8import reprint(re.match('www', 'www.baidu.com').span())  # 在起始位置匹配
print(re.match('com', 'www.baidu.com'))  # 不在起始位置匹配line = "Cats are smarter than dogs"
matchObj = re.match(r'(.*) are (.*?) .*', line, re.M|re.I)
if matchObj:print("matchObj.group() : ", matchObj.group())print("matchObj.group(1) : ", matchObj.group(1))print("matchObj.group(2) : ", matchObj.group(2))
else:print("No match!!")

运行结果:

matchObj.group() :  Cats are smarter than dogs
matchObj.group(1) :  Cats
matchObj.group(2) :  smarter

2、re.search方法

re.search 扫描整个字符串并返回第一个成功的匹配。

函数语法：

re.search(pattern, string, flags=0)

函数参数说明：

参数	描述
pattern	匹配的正则表达式
string	要匹配的字符串。
flags	标志位，用于控制正则表达式的匹配方式，如：是否区分大小写，多行匹配等等。

匹配成功re.search方法返回一个匹配的对象，否则返回None。

• 可以使用group(num) 或 groups() 匹配对象函数来获取匹配表达式。

匹配对象方法	描述
group(num=0)	匹配的整个表达式的字符串，group() 可以一次输入多个组号，在这种情况下它将返回一个包含那些组所对应值的元组。
groups()	返回一个包含所有小组字符串的元组，从 1 到 所含的小组号。

• 实例1

# coding=utf-8import re# search
print(re.search('www', 'www.baidu.com').span())  # 在起始位置匹配
print(re.search('com', 'www.baidu.com').span())  # 不在起始位置匹配

运行结果：

(10, 13)

• 实例2

# coding=utf-8import reline = "Cats are smarter than dogs"# search
print(re.search('www', 'www.baidu.com').span())  # 在起始位置匹配
print(re.search('com', 'www.baidu.com').span())  # 不在起始位置匹配searchObj = re.search(r'(.*) are (.*?) .*', line, re.M | re.I)
if searchObj:print("searchObj.group() : ", searchObj.group())print("searchObj.group(1) : ", searchObj.group(1))print("searchObj.group(2) : ", searchObj.group(2))
else:print("Nothing found!!")

运行结果：

(10, 13)
searchObj.group() :  Cats are smarter than dogs
searchObj.group(1) :  Cats
searchObj.group(2) :  smarter

re.match与re.search的区别

re.match只匹配字符串的开始，如果字符串开始不符合正则表达式，则匹配失败，函数返回None；而re.search匹配整个字符串，直到找到一个匹配。

# coding=utf-8import reline = "Cats are smarter than dogs";
matchObj = re.match(r'dogs', line, re.M | re.I)
if matchObj:print("match --> matchObj.group() : ", matchObj.group())
else:print("No match!!")
matchObj = re.search(r'dogs', line, re.M | re.I)
if matchObj:print("search --> searchObj.group() : ", matchObj.group())
else:print("No match!!")

运行结果：

No match!!
search --> searchObj.group() :  dogs

3、检索和替换

Python 的 re 模块提供了re.sub用于替换字符串中的匹配项。

语法：

re.sub(pattern, repl, string, count=0, flags=0)

参数：

• pattern : 正则中的模式字符串。

• repl : 替换的字符串，也可为一个函数。

• string : 要被查找替换的原始字符串。

• count : 模式匹配后替换的最大次数，默认 0 表示替换所有的匹配。

实例

# coding=utf-8import rephone = "0898-66668888 # 这是一个固定电话号码"
# 删除字符串中的 Python注释
num = re.sub(r'#.*$', "", phone)
print("电话号码是: ", num)
# 删除非数字(-)的字符串
num = re.sub(r'\D', "", phone)
print("电话号码是 : ", num)

运行结果：

电话号码是:  0898-66668888 
电话号码是 :  089866668888

• repl 参数是一个函数

以下实例中将字符串中的匹配的数字乘以 3：

# coding=utf-8import re# 将匹配的数字乘以 3
def double(matched):value = int(matched.group('value'))return str(value * 3)s = 'A12G3HFD456'
print(re.sub('(?P<value>\d+)', double, s))

运行结果：

A36G9HFD1368

4、re.compile 函数

compile 函数用于编译正则表达式，生成一个正则表达式（ Pattern ）对象，供 match() 和 search() 这两个函数使用。

语法：

re.compile(pattern[, flags])

参数：

• pattern : 一个字符串形式的正则表达式

• flags : 可选，表示匹配模式，比如忽略大小写，多行模式等，具体参数为：

• re.I 忽略大小写

• re.L 表示特殊字符集 \w, \W, \b, \B, \s, \S 依赖于当前环境

• re.M 多行模式

• re.S 即为 . 并且包括换行符在内的任意字符（. 不包括换行符）

• re.U 表示特殊字符集 \w, \W, \b, \B, \d, \D, \s, \S 依赖于 Unicode 字符属性数据库

• re.X 为了增加可读性，忽略空格和 # 后面的注释

• 实例1

import repattern = re.compile(r'\d+')  # 用于匹配至少一个数字
m = pattern.match('one12three34four')  # 查找头部，没有匹配
print(m)
m = pattern.match('one12twothree34four', 2, 10)  # 从'e'的位置开始匹配，没有匹配
print(m)
m = pattern.match('one12twothree34four', 3, 10)  # 从'1'的位置开始匹配，正好匹配
print(m)
print(m.group(0))  # 可省略 0
print(m.start(0))  # 可省略 0
print(m.end(0))  # 可省略 0
print(m.span(0))  # 可省略 0

运行结果：

None
None
<re.Match object; span=(3, 5), match='12'>
12
3
5
(3, 5)

在上面，当匹配成功时返回一个 Match 对象，其中：

group([group1, …]) 方法用于获得一个或多个分组匹配的字符串，当要获得整个匹配的子串时，可直接使用 group() 或 group(0)；

start([group]) 方法用于获取分组匹配的子串在整个字符串中的起始位置（子串第一个字符的索引），参数默认值为 0；

end([group]) 方法用于获取分组匹配的子串在整个字符串中的结束位置（子串最后一个字符的索引+1），参数默认值为 0；

span([group]) 方法返回 (start(group), end(group))。

• 实例2

# coding=utf-8import repattern = re.compile(r'([a-z]+) ([a-z]+)', re.I)  # re.I 表示忽略大小写
m = pattern.match('Hello World Wide Web')
print(m)  # 匹配成功，返回一个 Match 对象print(m.group(0))  # 返回匹配成功的整个子串print(m.span(0))  # 返回匹配成功的整个子串的索引print(m.group(1))  # 返回第一个分组匹配成功的子串print(m.span(1))  # 返回第一个分组匹配成功的子串的索引print(m.group(2))  # 返回第二个分组匹配成功的子串print(m.span(2))  # 返回第二个分组匹配成功的子串print(m.groups())  # 等价于 (m.group(1), m.group(2), ...)print(m.group(3))  # 不存在第三个分组

运行结果

5、findall

在字符串中找到正则表达式所匹配的所有子串，并返回一个列表，如果有多个匹配模式，则返回元组列表，如果没有找到匹配的，则返回空列表。

注意： match 和 search 是匹配一次 findall 匹配所有。

语法：

findall(string[, pos[, endpos]])

参数：

• string : 待匹配的字符串。

• pos : 可选参数，指定字符串的起始位置，默认为 0。

• endpos : 可选参数，指定字符串的结束位置，默认为字符串的长度。

• 实例1：查找字符串中的所有数字：

# coding=utf-8import repattern = re.compile(r'\d+')   # 查找数字
result1 = pattern.findall('www.hao123.com haokan456.com')
result2 = pattern.findall('hao123qq123google456', 0, 10)
print(result1)
print(result2)

运行结果

['123', '456']
['123', '12']

• 实例2：多个匹配模式，返回元组列表：

# coding=utf-8import reresult = re.findall(r'(\w+)=(\d+)', 'set width=20 and height=10')
print(result)

运行结果

[('width', '20'), ('height', '10')]

6、re.finditer

和 findall 类似，在字符串中找到正则表达式所匹配的所有子串，并把它们作为一个迭代器返回。

语法：

re.finditer(pattern, string, flags=0)

参数：

参数	描述
pattern	匹配的正则表达式
string	要匹配的字符串。
flags	标志位，用于控制正则表达式的匹配方式，如：是否区分大小写，多行匹配等等。参见：正则表达式修饰符 - 可选标志

实例

# coding=utf-8import reit = re.finditer(r"\d+", "12d32fak43mmij3")
for match in it:print(match.group())

运行结果

12
32
43
3

7、re.split

split 方法按照能够匹配的子串将字符串分割后返回列表，它的使用形式如下：

re.split(pattern, string[, maxsplit=0, flags=0])

参数：

参数	描述
pattern	匹配的正则表达式
string	要匹配的字符串。
maxsplit	分隔次数，maxsplit=1 分隔一次，默认为 0，不限制次数。
flags	标志位，用于控制正则表达式的匹配方式，如：是否区分大小写，多行匹配等等。参见：正则表达式修饰符 - 可选标志

实例

# coding=utf-8import reprint(re.split('\W+', 'runoob, runoob, runoob.'))
print(re.split('(\W+)', ' runoob, runoob, runoob.'))
print(re.split('\W+', ' runoob, runoob, runoob.', 1))
print(re.split('a*', 'hello world'))  # 对于一个找不到匹配的字符串而言，split 不会对其作出分割

运行结果

二、正则表达式对象

1、re.RegexObject

• re.compile() 返回 RegexObject 对象。

2、re.MatchObject

• group() 返回被 RE 匹配的字符串。

• start() 返回匹配开始的位置

• end() 返回匹配结束的位置

• span() 返回一个元组包含匹配 (开始,结束) 的位置

三、正则表达式修饰符 - 可选标志

正则表达式可以包含一些可选标志修饰符来控制匹配的模式。修饰符被指定为一个可选的标志。多个标志可以通过按位 OR(|) 它们来指定。如 re.I | re.M 被设置成 I 和 M 标志：

修饰符	描述
re.I	使匹配对大小写不敏感
re.L	做本地化识别（locale-aware）匹配
re.M	多行匹配，影响 ^ 和 $
re.S	使 . 匹配包括换行在内的所有字符
re.U	根据Unicode字符集解析字符。这个标志影响 \w, \W, \b, \B.
re.X	该标志通过给予你更灵活的格式以便你将正则表达式写得更易于理解。

四、正则表达式模式

• 模式字符串使用特殊的语法来表示一个正则表达式：

• 字母和数字表示他们自身。一个正则表达式模式中的字母和数字匹配同样的字符串。

• 多数字母和数字前加一个反斜杠时会拥有不同的含义。

• 标点符号只有被转义时才匹配自身，否则它们表示特殊的含义。

• 反斜杠本身需要使用反斜杠转义。

• 由于正则表达式通常都包含反斜杠，所以你最好使用原始字符串来表示它们。模式元素(如 r'\t'，等价于 '\\t')匹配相应的特殊字符。

下表列出了正则表达式模式语法中的特殊元素。

模式	描述
^	匹配字符串的开头
$	匹配字符串的末尾。
.	匹配任意字符，除了换行符，当re.DOTALL标记被指定时，则可以匹配包括换行符的任意字符。
[...]	用来表示一组字符,单独列出：[amk] 匹配 'a'，'m'或'k'
[^...]	不在[]中的字符：[^abc] 匹配除了a,b,c之外的字符。
re*	匹配0个或多个的表达式。
re+	匹配1个或多个的表达式。
re?	匹配0个或1个由前面的正则表达式定义的片段，非贪婪方式
re{ n}	精确匹配 n 个前面表达式。例如， o{2} 不能匹配 "Bob" 中的 "o"，但是能匹配 "food" 中的两个 o。
re{ n,}	匹配 n 个前面表达式。例如， o{2,} 不能匹配"Bob"中的"o"，但能匹配 "foooood"中的所有 o。"o{1,}" 等价于 "o+"。"o{0,}" 则等价于 "o*"。
re{ n, m}	匹配 n 到 m 次由前面的正则表达式定义的片段，贪婪方式
a| b	匹配a或b
(re)	对正则表达式分组并记住匹配的文本
(?imx)	正则表达式包含三种可选标志：i, m, 或 x 。只影响括号中的区域。
(?-imx)	正则表达式关闭 i, m, 或 x 可选标志。只影响括号中的区域。
(?: re)	类似 (...), 但是不表示一个组
(?imx: re)	在括号中使用i, m, 或 x 可选标志
(?-imx: re)	在括号中不使用i, m, 或 x 可选标志
(?#...)	注释.
(?= re)	前向肯定界定符。如果所含正则表达式，以 ... 表示，在当前位置成功匹配时成功，否则失败。但一旦所含表达式已经尝试，匹配引擎根本没有提高；模式的剩余部分还要尝试界定符的右边。
(?! re)	前向否定界定符。与肯定界定符相反；当所含表达式不能在字符串当前位置匹配时成功
(?> re)	匹配的独立模式，省去回溯。
\w	匹配字母数字及下划线
\W	匹配非字母数字及下划线
\s	匹配任意空白字符，等价于 [ \t\n\r\f]。
\S	匹配任意非空字符
\d	匹配任意数字，等价于 [0-9].
\D	匹配任意非数字
\A	匹配字符串开始
\Z	匹配字符串结束，如果是存在换行，只匹配到换行前的结束字符串。
\z	匹配字符串结束
\G	匹配最后匹配完成的位置。
\b	匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置。例如， 'er\b' 可以匹配"never" 中的 'er'，但不能匹配 "verb" 中的 'er'。
\B	匹配非单词边界。'er\B' 能匹配 "verb" 中的 'er'，但不能匹配 "never" 中的 'er'。
\n, \t, 等.	匹配一个换行符。匹配一个制表符。等
\1...\9	匹配第n个分组的内容。
\10	匹配第n个分组的内容，如果它经匹配。否则指的是八进制字符码的表达式。