c++11总结26——std::regex
std::regex 是 C++11 引入的 正则表达式库,用于 字符串匹配、搜索和替换。
🔹 头文件:#include <regex>
🔹 命名空间:std
🔹 支持的匹配模式:ECMAScript(默认)、POSIX 规则等。
主要组件
| 组件 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
std::regex | 正则表达式对象 | std::regex pattern("\\d+"); |
std::regex_match | 完全匹配字符串 | std::regex_match("123", pattern); |
std::regex_search | 搜索子串匹配 | std::regex_search("abc123", pattern); |
std::regex_replace | 替换匹配部分 | std::regex_replace("abc123", pattern, "***"); |
std::smatch | 存储匹配结果(字符串版) | std::smatch match; |
std::cmatch | 存储匹配结果(C 字符串版) | std::cmatch match; |
基本用法
(1)检查字符串是否完全匹配
#include <iostream>
#include <regex>int main() {std::string str = "123";std::regex pattern("\\d+"); // 匹配数字if (std::regex_match(str, pattern)) {std::cout << "完全匹配!" << std::endl;} else {std::cout << "匹配失败!" << std::endl;}
}
(2)搜索字符串中是否包含匹配项
#include <iostream>
#include <regex>int main() {std::string str = "abc123xyz";std::regex pattern("\\d+"); // 查找数字std::smatch match;// std::regex_search() 适用于 查找子字符串是否匹配 的情况if (std::regex_search(str, match, pattern)) {std::cout << "找到匹配: " << match[0] << std::endl;}
}
(3)字符串替换
#include <iostream>
#include <regex>int main() {std::string str = "hello 123 world";std::regex pattern("\\d+"); // 目标:匹配数字// std::regex_replace() 适用于 将匹配项替换为新内容std::string replaced = std::regex_replace(str, pattern, "***");std::cout << "替换后:" << replaced << std::endl;
}
(4)提取多个匹配项
#include <iostream>
#include <regex>int main() {std::string str = "email: test@example.com, contact: user@mail.com";std::regex pattern(R"([\w.%+-]+@[\w.-]+\.[a-zA-Z]{2,})"); // 匹配邮箱std::smatch match;while (std::regex_search(str, match, pattern)) {std::cout << "找到邮箱: " << match[0] << std::endl;str = match.suffix(); // 继续查找}
}
语法
(1)常见正则语法
| 表达式 | 作用 | 示例匹配 |
|---|---|---|
\d | 数字 | "123" |
\w | 字母、数字、下划线 | "abc_123" |
. | 任意字符(除换行) | "a" "!" |
\s | 空格 | " " |
^ | 字符串开头 | ^abc 匹配 "abc123" 但不匹配 "1abc" |
$ | 字符串结尾 | abc$ 匹配 "123abc" |
+ | 至少一个 | \d+ 匹配 "123" "4567" |
* | 0 个或多个 | a* 匹配 "" "a" "aaaa" |
? | 0 或 1 个 | colou?r 匹配 "color" 和 "colour" |
{n,m} | 重复 n 到 m 次 | \d{2,4} 匹配 "12" "1234" |
() | 分组 | (\d+)-(\d+) |
| ` | ` | 或 |
(2)特殊匹配
| 语法 | 作用 |
|---|---|
(?:...) | 非捕获组 |
(?=...) | 正向预查 |
(?!...) | 负向预查 |
存在的问题
1. std::regex 在 GCC 4.8.5 及以下版本崩溃
GCC 4.8.5 的 std::regex 不稳定,容易崩溃。
解决方案:
-
升级 GCC 4.9+
-
使用
boost::regex代替 -
使用
pcre代替
2. std::regex 解析长字符串性能差
解决方案:
- 使用
std::sregex_iterator遍历字符串。 - 改用
boost::regex或pcre,它们更快。
3. std::regex_replace()处理大文本效率低
解决方案:
- 使用
std::ostringstream手动拼接字符串,减少替换操作。
方案对比
| 方法 | 适用场景 | 速度 | 兼容性 |
|---|---|---|---|
std::regex | C++11 及以上,简单匹配 | 较慢 | 仅 C++11+ |
boost::regex | C++98 兼容,功能强大 | 中等 | 兼容 C++98 |
PCRE | 高效匹配大文本 | 最快 | 需要安装 |
手写字符串查找 | 仅匹配简单内容 | 最快 | 兼容所有 C++ |
总结
| 功能 | 使用方法 |
|---|---|
| 完全匹配 | std::regex_match(str, pattern); |
| 搜索字符串 | std::regex_search(str, match, pattern); |
| 替换字符串 | std::regex_replace(str, pattern, "new"); |
| 遍历所有匹配 | std::sregex_iterator |
推荐
- 简单匹配:直接用
std::regex。 - 老版本 C++(C++98/C++03):使用
boost::regex。 - 高性能需求:使用
PCRE。
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