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【C语言教程】【常用类库】（十六）正则表达式库 - ＜regex.h＞

article 2024/10/21 6:12:58

16. 正则表达式库 - `<regex.h>`

正则表达式是一种强大的文本处理工具，用于搜索、匹配和操作字符串。C语言通过<regex.h>库提供对正则表达式的支持。

16.1. 正则表达式简介

16.1.1. 正则表达式的基本概念和语法

正则表达式是一种用来描述字符模式的特殊字符串。

模式：定义字符串集合的模板。如，正则表达式[0-9]+用于匹配任意长度的数字串。
语法：
- 字符类：[abc]匹配a、b或c中的一个。
- 数量词：*表示匹配前面的元素0次或多次，+表示至少1次。
- 锚点：^表示行首，$表示行尾。

16.1.2. 匹配模式与标志

使用不同的标志可以改变正则表达式的匹配方式。

标志：
- REG_ICASE：忽略大小写进行匹配。
- REG_NEWLINE：识别换行符。
- REG_EXTENDED：使用扩展语法。

16.2. 正则表达式 API

C语言通过regcomp, regexec和regfree函数实现正则表达式。

16.2.1. regcomp, regexec, regfree

regcomp：编译正则表达式。

#include <regex.h>

regex_t regex;
int status = regcomp(&regex, "^[a-z]+$", REG_EXTENDED);
// REG_EXTENDED 允许使用扩展的正则表达式语法

regexec：执行正则表达式匹配。

char str[] = "hello";
if (regexec(&regex, str, 0, NULL, 0) == 0) {
    printf("匹配成功\n");
} else {
    printf("匹配失败\n");
}

regfree：释放正则表达式使用的内存。
```
regfree(&regex);
```

16.2.2. 捕获组与替换示例

在正则表达式中，可以使用括号()来创建捕获组，这允许你在匹配后提取和替换特定的子字符串。

捕获组：

// 示例省略库文件包含和变量声明部分
char source[] = "2023-01-01";
regmatch_t matches[2]; // 使用数组存储匹配组
const char *pattern = "(\\d{4})-(\\d{2})-(\\d{2})";

regcomp(&regex, pattern, REG_EXTENDED);
if (regexec(&regex, source, 3, matches, 0) == 0) {
    printf("Year: %.*s\n", matches[1].rm_eo - matches[1].rm_so, 
                          source + matches[1].rm_so);
}
regfree(&regex);