1. 概述
正則表達式(regular expression)是一種表達文本模式(即字符串結構)的方法,有點像字符串的模板,常常用作按照“給定模式”匹配文本的工具。比如,正則表達式給出一個Email地址的模式,然后用它來確定一個字符串是否為Email地址。JavaScript的正則表達式體系是參照Perl 5建立的。
新建一個正則表達式的方法有兩種:
一種是字面量的方式
var regex = /[a-z]/
另一種是創建實例:
var regex = new RegExp('[a-z]')
上面兩種寫法是等價的,都新建了一個內容為[a-z]的正則表達式對象。它們的主要區別是,第一種方法在編譯時新建正則表達式,第二種方法在運行時新建正則表達式。
還要一條需要注意的是,如果要創建可變的正則表達式需要用new創建實例:
new RegExp('(^|\s+)'+cls+'$|\s+')
var cls = 'active'
RegExp構造函數還可以接受第二個參數,表示修飾符(詳細解釋見下文)。
var regex = new RegExp('xyz', "i");
// 等價于
var regex = /xyz/i;
正則對象生成以后,有兩種使用方式:
正則對象的方法:將字符串作為參數,比如
regex.test(string)
字符串對象的方法:將正則對象作為參數,比如
string.match(regex)
2. 正則對象的屬性和方法
2.1 屬性
正則對象的屬性分成兩類。
一類是修飾符相關,返回一個布爾值,表示對應的修飾符是否設置。
ignoreCase:返回一個布爾值,表示是否設置了i修飾符,該屬性只讀。
global:返回一個布爾值,表示是否設置了g修飾符,該屬性只讀。
multiline:返回一個布爾值,表示是否設置了m修飾符,該屬性只讀。
var r = /abc/igm;
r.ignoreCase // true
r.global // true
r.multiline // true
另一類與修飾無關的屬性,主要有以下兩個。
lastIndex:返回下一次開始搜索的位置。該屬性可讀寫,但是只在設置了g修飾符時有意義。
source:返回正則表達式的字符串形式(不包括反斜杠),該屬性只讀。
var r = /abc/igm;
r.lastIndex // 0
r.source // "abc"
2.2 test()
正則對象的test方法返回一個布爾值,表示當前模式是否能匹配參數字符串。
/cat/.test('cats and dogs') // true
如果正則表達式帶有g修飾符,則每一次test方法都從上一次結束的位置開始向后匹配。
var r = /x/g;
var s = '_x_x';
r.lastIndex // 0
r.test(s) // true
r.lastIndex // 2
r.test(s) // true
r.lastIndex // 4
r.test(s) // false
上面代碼的正則對象使用了g修飾符,表示要記錄搜索位置。接著,三次使用test方法,每一次開始搜索的位置都是上一次匹配的后一個位置。
帶有g修飾符時,可以通過正則對象的lastIndex屬性指定開始搜索的位置。
var r = /x/g;
var s = '_x_x';
r.lastIndex = 4;
r.test(s) // false
上面代碼指定從字符串的第五個位置開始搜索,這個位置是沒有字符的,所以返回false。
lastIndex屬性只對同一個正則表達式有效,所以下面這樣寫是錯誤的。
var count = 0;
while (/a/g.test('babaa')) count++;
上面代碼會導致無限循環,因為while循環的每次匹配條件都是一個新的正則表達式,導致lastIndex屬性總是等于0。
如果正則模式是一個空字符串,則匹配所有字符串。
new RegExp('').test('abc')
// true
2.3 exec()
正則對象的exec方法,可以返回匹配結果。如果發現匹配,就返回一個數組,成員是每一個匹配成功的子字符串,否則返回null。
var s = '_x_x';
var r1 = /x/;
var r2 = /y/;
r1.exec(s) // ["x"]
r2.exec(s) // null
上面代碼中,正則對象r1匹配成功,返回一個數組,成員是匹配結果;正則對象r2匹配失敗,返回null。
如果正則表示式包含圓括號(即含有“組匹配”),則返回的數組會包括多個成員。第一個成員是整個匹配成功的結果,后面的成員就是圓括號對應的匹配成功的組。也就是說,第二個成員對應第一個括號,第三個成員對應第二個括號,以此類推。整個數組的length屬性等于組匹配的數量再加1。
var s = '_x_x';
var r = /_(x)/;
r.exec(s) // ["_x", "x"]
上面代碼的exec方法,返回一個數組。第一個成員是整個匹配的結果,第二個成員是圓括號匹配的結果。
exec方法的返回數組還包含以下兩個屬性:
input:整個原字符串。
index:整個模式匹配成功的開始位置(從0開始計數)。
var r = /a(b+)a/;
var arr = r.exec('_abbba_aba_');
arr // ["abbba", "bbb"]
arr.index // 1
arr.input // "_abbba_aba_"
上面代碼中的index屬性等于1,是因為從原字符串的第二個位置開始匹配成功。
如果正則表達式加上g修飾符,則可以使用多次exec方法,下一次搜索的位置從上一次匹配成功結束的位置開始。
var r = /a(b+)a/g;
var a1 = r.exec('_abbba_aba_');
a1 // ['abbba', 'bbb']
a1.index // 1
r.lastIndex // 6
var a2 = r.exec('_abbba_aba_');
a2 // ['aba', 'b']
a2.index // 7
r.lastIndex // 10
var a3 = r.exec('_abbba_aba_');
a3 // null
a3.index // TypeError: Cannot read property 'index' of null
r.lastIndex // 0
var a4 = r.exec('_abbba_aba_');
a4 // ['abbba', 'bbb']
a4.index // 1
r.lastIndex // 6
3.字符串的方法
字符串對象的方法之中,有4種與正則對象有關。
match():返回一個數組,成員是所有匹配的子字符串。
search():按照給定的正則表達式進行搜索,返回一個整數,表示匹配開始的位置。
replace():按照給定的正則表達式進行替換,返回替換后的字符串。
split():按照給定規則進行字符串分割,返回一個數組,包含分割后的各個成員。
3.1 String.prototype.match()
字符串對象的match方法對字符串進行正則匹配,返回匹配結果。
var s = '_x_x';
var r1 = /x/;
var r2 = /y/;
s.match(r1) // ["x"]
s.match(r2) // null
從上面代碼可以看到,字符串的match方法與正則對象的exec方法非常類似:匹配成功返回一個數組,匹配失敗返回null。
如果正則表達式帶有g修飾符,則該方法與正則對象的exec方法行為不同,會一次性返回所有匹配成功的結果。
var s = 'abba';
var r = /a/g;
s.match(r) // ["a", "a"]
r.exec(s) // ["a"]
設置正則表達式的lastIndex屬性,對match方法無效,匹配總是從字符串的第一個字符開始。
3.2 String.prototype.replace()
字符串對象的replace方法可以替換匹配的值。它接受兩個參數,第一個是搜索模式,第二個是替換的內容。
str.replace(search, replacement)
搜索模式如果不加g修飾符,就替換第一個匹配成功的值,否則替換所有匹配成功的值。
'aaa'.replace('a', 'b') // "baa"
'aaa'.replace(/a/, 'b') // "baa"
'aaa'.replace(/a/g, 'b') // "bbb"
example:
replace方法的一個應用,就是消除字符串首尾兩端的空格:
var str = ' #id div.class ';
str.replace(/^\s+|\s+$/g, '')
// "#id div.class"
replace方法的第二個參數可以使用美元符號$,用來指代所替換的內容。
$& 指代匹配的子字符串。
$` 指代匹配結果前面的文本。
$' 指代匹配結果后面的文本。
$n 指代匹配成功的第n組內容,n是從1開始的自然數。
$$ 指代美元符號$。
'hello world'.replace(/(\w+)\s(\w+)/, '$2 $1')
// "world hello"
'abc'.replace('b', '[$`-$&-$\']')
// "a[a-b-c]c"
replace方法的第二個參數還可以是一個函數,將每一個匹配內容替換為函數返回值。
'3 and 5'.replace(/[0-9]+/g, function(match){
return 2 * match;
})
// "6 and 10"
var a = 'The quick brown fox jumped over the lazy dog.';
var pattern = /quick|brown|lazy/ig;
a.replace(pattern, function replacer(match) {
return match.toUpperCase();
});
// The QUICK BROWN fox jumped over the LAZY dog.
4.匹配規則
4.1 字面量字符和元字符
大部分字符在正則表達式中,就是字面的含義,比如/a/匹配a,/b/匹配b。如果在正則表達式之中,某個字符只表示它字面的含義(就像前面的a和b),那么它們就叫做“字面量字符”(literal characters)。
/dog/.test("old dog") // true
上面代碼中正則表達式的dog,就是字面量字符,所以/dog/匹配“old dog”,因為它就表示“d”、“o”、“g”三個字母連在一起。
除了字面量字符以外,還有一部分字符有特殊含義,不代表字面的意思。它們叫做“元字符”(metacharacters),主要有以下幾個。
(1)點字符(.)
點字符(.)匹配除回車(\r)、換行(\n) 、行分隔符(\u2028)和段分隔符(\u2029)以外的所有字符。
(2)位置字符
^ 表示字符串的開始位置
$ 表示字符串的結束位置
// test必須出現在開始位置
/^test/.test('test123') // true
// test必須出現在結束位置
/test$/.test('new test') // true
// 從開始位置到結束位置只有test
/^test$/.test('test') // true
/^test$/.test('test test') // false
(3)選擇符(|)
豎線符號(|)在正則表達式中表示“或關系”(OR),即cat|dog表示匹配cat或dog。
/11|22/.test('911') // true
選擇符會包括它前后的多個字符,比如/ab|cd/指的是匹配ab或者cd,而不是指匹配b或者c。如果想修改這個行為,可以使用圓括號。
/a( |\t)b/.test('a\tb') // true
上面代碼指的是,a和b之間有一個空格或者一個制表符。
其他的元字符還包括\、*、+、?、()、[]、{}等,將在下文解釋。
4.2 轉義符
正則表達式中那些有特殊含義的字符,如果要匹配它們本身,就需要在它們前面要加上反斜杠。比如要匹配加號,就要寫成+。
/1+1/.test('1+1')
// false
/1\+1/.test('1+1')
// true
正則模式中,需要用斜杠轉義的,一共有12個字符:^、.、[、$、(、)、|、*、+、?、{和\。需要特別注意的是,如果使用RegExp方法生成正則對象,轉義需要使用兩個斜杠,因為字符串內部會先轉義一次。
(new RegExp('1\+1')).test('1+1')
// false
(new RegExp('1\\+1')).test('1+1')
// true
上面代碼中,RegExp作為構造函數,參數是一個字符串。但是,在字符串內部,反斜杠也是轉義字符,所以它會先被反斜杠轉義一次,然后再被正則表達式轉義一次,因此需要兩個反斜杠轉義。
4.3 特殊字符
正則表達式對一些不能打印的特殊字符,提供了表達方法。
\cX 表示Ctrl-[X],其中的X是A-Z之中任一個英文字母,用來匹配控制字符。
[\b] 匹配退格鍵(U+0008),不要與\b混淆。
\n 匹配換行鍵。
\r 匹配回車鍵。
\t 匹配制表符tab(U+0009)。
\v 匹配垂直制表符(U+000B)。
\f 匹配換頁符(U+000C)。
\0 匹配null字符(U+0000)。
\xhh 匹配一個以兩位十六進制數(\x00-\xFF)表示的字符。
\uhhhh 匹配一個以四位十六進制數(\u0000-\uFFFF)表示的unicode字符。
4.4 字符類
字符類(class)表示有一系列字符可供選擇,只要匹配其中一個就可以了。所有可供選擇的字符都放在方括號內,比如[xyz] 表示x、y、z之中任選一個匹配。
/[abc]/.test('hello world') // false
/[abc]/.test('apple') // true
有兩個字符在字符類中有特殊含義。
(1)脫字符(^)
如果方括號內的第一個字符是[],則表示除了字符類之中的字符,其他字符都可以匹配。比如,[xyz]表示除了x、y、z之外都可以匹配。
/[^abc]/.test('hello world') // true
/[^abc]/.test('bbc') // false
如果方括號內沒有其他字符,即只有[^],就表示匹配一切字符,其中包括換行符,而點號(.)是不包括換行符的
var s = 'Please yes\nmake my day!';
s.match(/yes.*day/) // null
s.match(/yes[^]*day/) // [ 'yes\nmake my day']
上面代碼中,字符串s含有一個換行符,點號不包括換行符,所以第一個正則表達式匹配失敗;第二個正則表達式[^]包含一切字符,所以匹配成功。
TIPS:注意,脫字符只有在字符類的第一個位置才有特殊含義,否則就是字面含義。
(2)連字符(-)
某些情況下,對于連續序列的字符,連字符(-)用來提供簡寫形式,表示字符的連續范圍。比如,[abc]可以寫成[a-c],[0123456789]可以寫成[0-9],同理[A-Z]表示26個大寫字母。
/a-z/.test('b') // false
/[a-z]/.test('b') // true
以下都是合法的字符類簡寫形式:
[0-9.,]
[0-9a-fA-F]
[a-zA-Z0-9-]
[1-31]
上面代碼中最后一個字符類[1-31],不代表1到31,只代表1到3。
連字符還可以用來指定Unicode字符的范圍。
var str = "\u0130\u0131\u0132";
/[\u0128-\uFFFF]/.test(str)
// true
另外,不要過分使用連字符,設定一個很大的范圍,否則很可能選中意料之外的字符。最典型的例子就是[A-z],表面上它是選中從大寫的A到小寫的z之間52個字母,但是由于在ASCII編碼之中,大寫字母與小寫字母之間還有其他字符,結果就會出現意料之外的結果。
/[A-z]/.test('\\') // true
上面代碼中,由于反斜杠(\)的ASCII碼在大寫字母與小寫字母之間,結果會被選中。
4.5 預定義模式
預定義模式指的是某些常見模式的簡寫方式。
\d 匹配0-9之間的任一數字,相當于[0-9]。
\D 匹配所有0-9以外的字符,相當于[^0-9]。
\w 匹配任意的字母、數字和下劃線,相當于[A-Za-z0-9_]。
\W 除所有字母、數字和下劃線以外的字符,相當于[^A-Za-z0-9_]。
\s 匹配空格(包括制表符、空格符、斷行符等),相等于[\t\r\n\v\f]。
\S 匹配非空格的字符,相當于[^\t\r\n\v\f]。
\b 匹配詞的邊界。
\B 匹配非詞邊界,即在詞的內部。
下面是一些例子:
// \s的例子
/\s\w*/.exec('hello world') // [" world"]
// \b的例子
/\bworld/.test('hello world') // true
/\bworld/.test('hello-world') // true
/\bworld/.test('helloworld') // false
// \B的例子
/\Bworld/.test('hello-world') // false
/\Bworld/.test('helloworld') // true
通常,正則表達式遇到換行符(\n)就會停止匹配。
var html = "<b>Hello</b>\n<i>world!</i>";
/.*/.exec(html)[0]
// "<b>Hello</b>"
上面代碼中,字符串html包含一個換行符,結果點字符(.)不匹配換行符,導致匹配結果可能不符合原意。這時使用\s字符類,就能包括換行符。
var html = "<b>Hello</b>\n<i>world!</i>";
/[\S\s]*/.exec(html)[0]
// "<b>Hello</b>\n<i>world!</i>"
// 另一種寫法(用到了非捕獲組)
/(?:.|\s)*/.exec(html)[0]
// "<b>Hello</b>\n<i>world!</i>"
上面代碼中,[\S\s]指代一切字符。
4.6 重復類
模式的精確匹配次數,使用大括號({})表示。{n}表示恰好重復n次,{n,}表示至少重復n次,{n,m}表示重復不少于n次,不多于m次。
/lo{2}k/.test('look') // true
/lo{2, 5}k/.test('looook') // true
4.7 量詞類
量詞符用來設定某個模式出現的次數。
? 問號表示某個模式出現0次或1次,等同于{0, 1}。
- 星號表示某個模式出現0次或多次,等同于{0,}。
- 加號表示某個模式出現1次或多次,等同于{1,}。
// t出現0次或1次
/t?est/.test('test') // true
/t?est/.test('est') // true
// t出現1次或多次
/t+est/.test('test") // true
/t+est/.test('ttest') // true
/t+est/.test('est') // false
// t出現0次或多次
/t*est/.test('test') // true
/t*est/.test('ttest') // true
/t*est/.test('tttest') // true
/t*est/.test('est') // true
4.8 貪婪模式
上一小節的三個量詞符,默認情況下都是最大可能匹配,即匹配直到下一個字符不滿足匹配規則為止。這被稱為貪婪模式。
var s = 'aaa';
s.match(/a+/) // ["aaa"]
上面代碼中,模式是/a+/,表示匹配1個a或多個a,那么到底會匹配幾個a呢?因為默認是貪婪模式,會一直匹配到字符a不出現為止,所以匹配結果是3個a。
如果想將貪婪模式改為非貪婪模式,可以在量詞符后面加一個問號。
var s = 'aaa';
s.match(/a+?/) // ["a"]
上面代碼中,模式結尾添加了一個問號/a+?/,這時就改為非貪婪模式,一旦條件滿足,就不再往下匹配。
除了非貪婪模式的加號,還有非貪婪模式的星號(*)。
*?:表示某個模式出現0次或多次,匹配時采用非貪婪模式。
+?:表示某個模式出現1次或多次,匹配時采用非貪婪模式。
4.9 修飾符
修飾符(modifier)表示模式的附加規則,放在正則模式的最尾部。
修飾符可以單個使用,也可以多個一起使用。
(1)g修飾符
默認情況下,第一次匹配成功后,正則對象就停止向下匹配了。g修飾符表示全局匹配(global),加上它以后,正則對象將匹配全部符合條件的結果,主要用于搜索和替換。
var regex = /b/;
var str = 'abba';
regex.test(str); // true
regex.test(str); // true
regex.test(str); // true
var regex = /b/g;
var str = 'abba';
regex.test(str); // true
regex.test(str); // true
regex.test(str); // false
上面代碼中,正則模式含有g修飾符,每次都是從上一次匹配成功處,開始向后匹配。因為字符串“abba”只有兩個“b”,所以前兩次匹配結果為true,第三次匹配結果為false。
(2)i修飾符
默認情況下,正則對象區分字母的大小寫,加上i修飾符以后表示忽略大小寫(ignorecase)。
/abc/.test('ABC') // false
/abc/i.test('ABC') // true
(3)m修飾符
m修飾符表示多行模式(multiline),會修改和$的行為。默認情況下(即不加m修飾符時),和$匹配字符串的開始處和結尾處,加上m修飾符以后,和$還會匹配行首和行尾,即和$會識別換行符(\n)。
/world$/.test('hello world\n') // false
/world$/m.test('hello world\n') // true
上面的代碼中,字符串結尾處有一個換行符。如果不加m修飾符,匹配不成功,因為字符串的結尾不是“world”;加上以后,$可以匹配行尾。
/^b/m.test('a\nb') // true
上面代碼要求匹配行首的b,如果不加m修飾符,就相當于b只能處在字符串的開始處。
4.10 組匹配
(1)概述
正則表達式的括號表示分組匹配,括號中的模式可以用來匹配分組的內容。
/fred+/.test('fredd') // true
/(fred)+/.test('fredfred') // true
上面代碼中,第一個模式沒有括號,結果+只表示重復字母d,第二個模式有括號,結果+就表示匹配“fred”這個詞。
下面是另外一個分組捕獲的例子。
var m = 'abcabc'.match(/(.)b(.)/);
m
// ['abc', 'a', 'c']
上面代碼中,正則表達式/(.)b(.)/一共使用兩個括號,第一個括號捕獲a,第二個括號捕獲c。TIPS:括號分組匹配到的字符也會放入數組中。
注意,使用組匹配時,不宜同時使用g修飾符,否則match方法不會捕獲分組的內容。如:
var m = 'abcabc'.match(/(.)b(.)/g);
m
// ['abc', 'abc']
在正則表達式內部,可以用\n引用括號匹配的內容,n是從1開始的自然數,表示對應順序的括號。
/(.)b(.)\1b\2/.test("abcabc")
// true
上面的代碼中,\1表示前一個括號匹配的內容(即“a”),\2表示第二個括號匹配的內容(即“c”)。
下面是另外一個例子:
/y(..)(.)\2\1/.test('yabccab') // true
分組括號可以嵌套:
/y((..)\2)\1/.test('yabababab') // true
上面代碼中,\1指向外層括號,\2指向內層括號。
組匹配非常有用,下面是一個匹配網頁標簽的例子:
example:
var tagName = /<([^>]+)>[^<]*<\/\1>/;
tagName.exec("<b>bold</b>")[1] //匹配的數組為["<b>bold</b>","b"]
// 'b'
上面代碼中,圓括號匹配尖括號之中的標簽,而\1就表示對應的閉合標簽。
上面代碼略加修改,就能捕獲帶有屬性的標簽。
var html = '<b class="hello">Hello</b><i>world</i>';
var tag = /<(\w+)([^>]*)>(.*?)<\/\1>/g;
var match = tag.exec(html); //["<b class="hello">","b","classs="hello"","Hello"]
match[1] // "b"
match[2] // "class="hello""
match[3] // "Hello"
match = tag.exec(html); //["<i>world</i>","i","","world"]
match[1] // "i"
match[2] // ""
match[3] // "world"
(2)非捕獲組
(?:x)稱為非捕獲組(Non-capturing group),表示不返回該組匹配的內容,即匹配的結果中不計入這個括號。
非捕獲組的作用請考慮這樣一個場景,假定需要匹配foo或者foofoo,正則表達式就應該寫成/(foo){1, 2}/,但是這樣會占用一個組匹配。這時,就可以使用非捕獲組,將正則表達式改為/(?:foo){1, 2}/,它的作用與前一個正則是一樣的,但是不會單獨輸出括號內部的內容。
請看下面的例子:
var m = 'abc'.match(/(?:.)b(.)/);
m // ["abc", "c"]
下面是用來分解網址的正則表達式:
example:
// 正常匹配
var url = /(http|ftp):\/\/([^/\r\n]+)(\/[^\r\n]*)?/;
url.exec('http://google.com/');
// ["http://google.com/", "http", "google.com", "/"]
// 非捕獲組匹配
var url = /(?:http|ftp):\/\/([^/\r\n]+)(\/[^\r\n]*)?/;
url.exec('http://google.com/');
// ["http://google.com/", "google.com", "/"]
(3)先行斷言
x(?=y)稱為先行斷言(Positive look-ahead),x只有在y前面才匹配,y不會被計入返回結果。比如,要匹配后面跟著百分號的數字,可以寫成/\d+(?=%)/。
“先行斷言”中,括號里的部分是不會返回的。
var m = 'abc'.match(/b(?=c)/);
m // ["b"]
/Jack (?=Sprat|Frost)/.test('Jack Frost') // true
(4)先行否定斷言
x(?!y)稱為先行否定斷言(Negative look-ahead),x只有不在y前面才匹配,y不會被計入返回結果。比如,要匹配后面跟的不是百分號的數字,就要寫成/\d+(?!%)/。
/\d+(?!\.)/.exec('3.14') //['14']
上面代碼中,正則表達式指定,只有不在小數點前面的數字才會被匹配,因此返回的結果就是14。
“先行否定斷言”中,括號里的部分是不會返回的。
var m = 'abd'.match(/b(?!c)/);
m // ['b']
上面的代碼使用了先行否定斷言,b不在c前面所以被匹配,而且括號對應的d不會被返回。