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Javascript 正则表达式

· 19 min read
Kimi Gao
Kimi Gao
Fullstack & AI

基础概念​

创建方式​

构造函数​

const regex = new RegExp('abc', 'i');

字面量​

const regex = /abc/i;

修饰符​

  • g：global，全文搜索，默认搜索到第一个结果停止搜索。
  • i：insensitive，不区分大小写，默认大小写敏感。
  • m：multiple line，多行搜索，更改 ^ 和 $ 的含义，使它们分别在每行的行首和行尾匹配，默认是在整个字符串的开头和结尾匹配。
  • s：single line，单行模式，此模式下 . 能匹配任意字符，包括换行符，默认是不包括的。

TODO

  • y：sticky，必须从上一次匹配成功的下一个位置开始（lastIndex），作用是达到 ^ 在全局匹配中都有效。
  • u：unicode，用来正确处理大于 \uFFFF 的 Unicode 字符（对于大于 \uFFFF 的字，把 4 字节的字符当做单独 1 个字来解析，否则当做 2 个 2 字节的字），把 \u{} 当做 Unicode（否则当做正则内容）。默认按照 ES5 来处理字符，1 个字仅有 2 个字节。

元字符​

大部分字符在正则表达式中，就是字面的含义，比如/a/匹配 a，/b/匹配 b。如果在正则表达式之中，某个字符只表示它字面的含义（就像前面的 a 和 b），那么它们就叫做“字面量字符”（literal characters）。

除了字面量字符以外，还有一部分字符有特殊含义，不代表字面的意思。它们叫做“元字符”（meta characters），先介绍以下几个：

元字符符号说明
选择类|或匹配，如 /x|y/ 正则可匹配 x 或 y 两个字符
选择类[]或匹配，如 [abcd] 代表一个字符，这个字符可以是 abcd 四个字符中的任意一个
范围类[0-9]0-9 中的任意一个字符
范围类[a-z]a-z 中的任意一个字符
范围类[a-zA-Z0-9]大写字母、小写字母、数字中的任意一个字符
位置类^匹配字符串的开始
位置类$匹配字符串的结束
预定义.匹配除回车（\r）、换行(\n) 、行分隔符（\u2028）和段分隔符（\u2029）以外的任意字符
预定义\w匹配字母数字下划线，等同于 [a-zA-Z0-9_]
预定义\s匹配任意空白符，等同于 [\r\n\t\f\v ]
预定义\d匹配数字，等同于 [0-9]
预定义\b匹配单词（字母、数字、下划线）边界，注意：- 也被认为是单词边界
预定义[\b]匹配退格符（backspace）
预定义\t匹配水平制表符（tab）
预定义\r匹配回车符（carriage return）
预定义\n匹配换行符（linefeed）
预定义\0匹配空字符（NUL）不要在此后面跟小数点
预定义\v匹配垂直制表符（vertical tab）
预定义\f匹配换页符（form-feed）

其它元字符将会在后面进行介绍。

转义​

需要使用 \ 进行转义的元字符：

字符说明
\因为已在转义中使用
(因为已在捕获中使用
)因为已在捕获中使用
[因为已在范围类和反义中使用
.因为已在预定义字符中使用
^因为已在位置类字符中使用
$因为已在位置类字符中使用
|因为已在选择类字符中使用
*因为已在量词类中使用
+因为已在量词类中使用
?因为已在量词类中使用

反义​

反义字符说明
[^x]匹配除“x”之外的所有字符，其中“x”可以为任意字符
[^xyz]同上，匹配除“x、y、z”之外的任意字符
\W匹配除了字母、数字、下划线之外的所有字符，等同于 [^\w]
\S匹配除空白符之外的任意字符，等同于 [^\s]
\B匹配不是单词边界的字符，等同于 [^\b]
\D匹配不是数字的所有字符，等同于 [^\d]

贪婪模式重复匹配​

贪婪模式：即匹配直到下一个字符不满足匹配规则为止，这是一种最大可能匹配。

元字符符号重复出现次数
量词符*≥ 0
量词符+≥ 1
量词符?0 或 1
精确匹配{n}n
精确匹配{n,}≥ n
精确匹配{m,n}m ≤ count ≤ n

惰性模式重复匹配​

惰性模式：即一旦条件满足，就不再往下匹配，这是一种最小可能匹配。

元字符符号重复出现次数，但尽可能少的重复
量词符*?≥ 0
量词符+?≥ 1
量词符??0 或 1
精确匹配{n}?n
精确匹配{n,}?≥ n
精确匹配{m,n}?m ≤ count ≤ n

常用正则​

  • http(s) url: /^(https?:)?\/\/.+/
  • Phone: /^(0|86|17951)?(13[0-9]|15[012356789]|166|17[3678]|18[0-9]|14[57])[0-9]{8}$/
  • Email: /\w+([-+.]\w+)*@\w+([-.]\w+)*\.\w+([-.]\w+)*/
  • National ID: /^(^[1-9]\d{7}((0\d)|(1[0-2]))(([0|1|2]\d)|3[0-1])\d{3}$)|(^[1-9]\d{5}[1-9]\d{3}((0\d)|(1[0-2]))(([0|1|2]\d)|3[0-1])((\d{4})|\d{3}[Xx])$)$/
  • Post Code: /^[1-9]\d{5}(?!\d)$/

更多参考: https://www.baidufe.com/fehelper/regexp/index.html

RegExp 实例​

属性​

  • .ignoreCase：返回一个布尔值，是否大小写敏感，默认是 false。
  • .global： 是否全局搜索，默认是 false。
  • .multiline： 多行搜索，默认值是 false。
  • .lastIndex： 下一次开始搜索的位置，每次正则表达式成功匹配时，lastIndex 属性值都会随之改变，可读写，只要手动设置了lastIndex的值，就会从指定位置开始匹配。
  • .source： 返回正则表达式的字符串形式（不包括反斜杠），该属性只读。

RegExp.prototype.test(str)​

测试字符串参数中是否存正则表达式模式，如果存在则返回true，否则返回false。

const r = /x/g;
const s = '_x_x';

r.lastIndex; // 0
r.test(s); // true

如果正则表达式带有g修饰符，则每一次test方法都从上一次结束的位置开始向后匹配。

r.lastIndex; // 2
r.test(s); // true

如果正则模式是一个空字符串，则匹配所有字符串。

new RegExp('').test('abc'); // true

RegExp.prototype.exec(str)​

该方法用来返回匹配结果。如果发现匹配，就返回一个数组，成员是匹配成功的子字符串，否则返回 null。

const s = '_x_x';

/x/.exec(s) // ["x"]
/y/.exec(s) // null

如果表达式中有正则捕获，则返回的数组会包括多个成员。第一个成员是整个匹配成功的结果，后面的成员就是圆括号对应的匹配成功的组：

/_(x)/.exec('_x_x'); // ["_x", "x"]

exec 方法的返回数组还包含以下两个属性：

  • input：整个原字符串。
  • index：整个模式匹配成功的开始位置（从0开始计数）。

如果正则表达式加上 g 修饰符，则可以使用多次exec方法，下一次搜索的位置从上一次匹配成功结束的位置开始。

note

利用g修饰符允许多次匹配的特点，可以用一个循环遍历到所有匹配的字符：

const reg = /a/g;
const str = 'abc_abc_abc';

while (true) {
  const match = reg.exec(str);
  if (!match) break;
  console.log(match[0]);
}

// a
// a
// a
bad

以上代码每轮循环也是基于不断更新 lastIndex 属性工作的，lastIndex 只对同一个正则表达式有效，所以下面这样写是错误的，会造成死循环：

while (true) {
  const match = /a/.exec('abc_abc_abc');
  if (!match) break;
  console.log(match[0]); // 0 代表整个匹配的，如果有分组则从 1 开始
}

因为 while 循环的每次匹配条件都是一个新的正则表达式，导致 lastIndex 属性总是等于 0。

String 实例方法(正则相关)​

String.prototype.match(regex)​

'_x_x'.match(/x/); // ["x"]
'_x_x'.match(/y/); // null
note

字符串的match方法与正则对象的exec方法非常类似，但正则表达式带有g修饰符，则该方法与正则对象的exec方法返回值不同，会一次性返回所有匹配成功的结果：

'_x_x'.match(/x/g); // ["x", "x"]
/x/g.exec('_x_x'); // ["x"]

String.prototype.search(regex)​

返回第一个满足条件的匹配结果在整个字符串中的位置。如果没有任何匹配，则返回-1:

'_x_x'.search(/x/); // 1
'_x_x'.search(/y/); // -1

String.prototype.replace(regex, str | func)​

正则表达式如果不加g修饰符，就替换第一个匹配成功的值，否则替换所有匹配成功的值。

'_x_x'.replace(/x/, 'y'); // _y_x
'_x_x'.replace(/x/g, 'y'); // _y_y

第二个参数是字符串时，其中可以使用美元符号$，用来指代所替换的内容。

  • $&：匹配的字符串。
  • $`：匹配的字符串前面的文本。
  • $'：匹配字符串后面的文本。
  • $n：匹配成功的第 n 组内容，n 是从 1 开始的自然数。
  • $$：指代美元符号$。
'hello world'.replace(/(\w+)\s(\w+)/, '$2 $1'); // "world hello"

'abc'.replace('b', "[$`-$&-$']"); // "a[a-b-c]c"

replace 方法也可以用来消除字符串首尾两端的空格，实现 trim 函数的效果，也可以根据不同场景变得更加灵活:

var str = '  #id div.class  ';

str.replace(/^\s+|\s+$/g, ''); // "#id div.class"

第二个参数既可以是字符串也可以是函数：

'_x_x'.replace(/x/, 'y'); // _y_x
'_x_x'.replace(/x/, function (match) {
  return match.toUpperCase();
}); // _X_x

其中函数第二个参数是捕捉到的组匹配（有多少个组匹配，就有多少个对应的参数，通常用$number表示），此外，最后还可以添加两个参数，倒数第二个参数是捕捉到的内容在整个字符串中的位置，最后一个参数是原字符串:

'_x_y_z'.replace(/(x).*(y).*(z).*/g, function (match, $1, $2, $3, index, str) {
  console.log(match, $1, $2, $3); // x_y_z x y z
  console.log(index, str); // 1 _x_y_z
  return $1 + $2 + $3; // _xyz
});
note

如果要全局遍历匹配的字符串，除了用上文提到的 while + exec 方式，还可以用 replace 方法，不要返回任何值，虽然最后会返回undefined，但并不会更改原字符串：

const str = 'abc_abc_abc';

str.replace(/a/g, function (match) {
  console.log(match);
});

// a
// a
// a

str; // abc_abc_abc

String.prototype.split(regex[, num])​

这里主要介绍该方法在正则中的应用。

// 非正则分隔
'a,  b,c, d'.split(','); // [ 'a', '  b', 'c', ' d' ]

// 正则分隔，去除多余的空格
'a,  b,c, d'.split(/,\s*/); // [ 'a', 'b', 'c', 'd' ]

// 指定返回数组的最大成员
'a,  b,c, d'.split(/,\s*/, 2); // [ 'a', 'b' ]

捕获​

正则表达式中用 () 来表示分组，例如：/([0-9])/，() 会把每个分组里匹配的值保存起来。

捕获型 ()​

捕获与引用​

被正则表达式匹配到的字符串会被暂存起来。

note

分组捕获的串从 1 开始编号，$1 表示第一个被捕获的串， $2 是第二个，以此类推，我们可以通过 $1，$2... 引用这些串。

let reg = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
let data = '2017-10-24';
reg.test(data);
RegExp.$1; //2017
RegExp.$2; //10
RegExp.$3; //24

与 replace 配合​

String.prototype.replace 方法的传参中可以直接引用被捕获的串。比如我们想将日期 10.24/2017 改为 2017-10-24 ：

let reg = /(\d{2})\.(\d{2})\/(\d{4})/;
let data = '10.24/2017';
data = data.replace(reg, '$3-$1-$2');
console.log(data); //2017-10-24

给 replace 传递迭代函数可以优雅地解决一些问题：

将违禁词转换为等字数的星号是一个常见的需求，比如文本是 dot is a doubi ，其中 dot 和 doubi 是违禁词，转换后应为 *** is a ***** 。

let reg = /(dot|doubi)/g;
let str = 'dot is a doubi';
str = str.replace(reg, function (word) {
  return word.replace(/./g, '*');
});
console.log(str); //*** is a *****

replace 与正则捕获组匹配还有一个常见用法，将浮点数左边的数从右向左每三位添加一个逗号，匹配全局中，数字后面跟随的是（以 . 结尾的、三个数字的分组至少有一组）的串。

function commafy(num) {
  return num.toString().replace(/(\d)(?=(\d{3})+\.)/g, function ($2) {
    return $2 + ',';
  });
}
console.log(commafy(1200000000.11)); //1,200,000,000.11
console.log(commafy(123246723749.213769283)); //123,246,723,749.21378

嵌套分组的捕获​

如果碰到类似 /((dot) is (a (doubi)))/ 这种嵌套分组，规则是以左括号出现的顺序进行捕获。

let reg = /((dot) is (a (doubi)))/;
let str = 'dot is a doubi';
reg.test(str); //true
console.log(RegExp.$1); //dot is a doubi
console.log(RegExp.$2); //dot
console.log(RegExp.$3); //a doubi
console.log(RegExp.$4); //doubi

反向引用​

let reg = /(\w{3}) is \1/;
console.log(reg.test('dot is dot')); //true
console.log(reg.test('dolby is dolby')); //false
console.log(reg.test('dot is tod')); //false
console.log(reg.test('dolby is dlboy')); //false

\1 引用了第一个被分组所捕获的串，本例中即 (\w{3}) ，表达式是动态决定的，如果编号越界了会被当成普通的表达式。

let reg = /(\w{3}) is \3/;
console.log(reg.test('dot is \3')); //true
console.log(reg.test('dolby is dolby')); //false

尝试用反向引用解决外观数列问题。

非捕获型 (?: )​

有时我们只是想分个组，并没有捕获的需求，这种情况下可以使用非捕获性分组，语法为 (?:) 。

let reg = /(?:\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;
let date = '2017-10-24';
console.log(reg.test(date)); //true
console.log(RegExp.$1); //10
console.log(RegExp.$2); //24

这个例子中，(?:\d{4}) 分组不会捕获任何串，所以 $1 为 (\d{2}) 捕获的串。

断言 Assertion​

note

断言虽然包裹在 () ，但并不会捕获值。

以下所说的前和后指的要匹配的内容相对于断言的前后位置。

正向前瞻型 (?= )​

Lookahead assertion x(?=y): Matches "x" only if "x" is followed by "y". For example:

let reg = /dot is a (?=doubi)/;
console.log(reg.test('dot is a doubi')); //true
console.log(reg.test('dot is a shadou')); //false

这个正则要求 dot is a 后面要是 doubi 才匹配成功。

反向前瞻型 (?! )​

Negative lookahead assertion x(?!y): Matches "x" only if "x" is not followed by "y". For example:

let reg = /dot is a (?!doubi)/;
console.log(reg.test('dot is a doubi')); //false
console.log(reg.test('dot is a shadou')); //true

这个正则要求 dot is a 后面除了 doubi ，都能匹配成功。

正向后瞻型 (?<= )​

Lookbehind assertion (?<=y)x: Matches "x" only if "x" is preceded by "y". For example:

let reg = /(?<=dot) is a doubi/;
console.log(reg.test('dot is a doubi')); //true
console.log(reg.test('pot is a doubi')); //false

这个正则要求 is a doubi 前面要是 dot 才匹配成功。

反向后瞻型 (?<! )​

Negative lookbehind assertion (?<!y)x: Matches "x" only if "x" is not preceded by "y". For example:

let reg = /(?<!dot) is a doubi/;
console.log(reg.test('dot is a doubi')); //false
console.log(reg.test('pot is a doubi')); //true

这个正则要求 is a doubi 前面除了 dot ，都能匹配成功。

question

前瞻型分组与非捕获型都不会捕获值，那么它们的区别是什么？

A: 非捕获型分组匹配到的串仍会被外层的捕获型分组捕获到，但前瞻型却不会，当你需要参考后面的值，又不想连它一起捕获时，前瞻型分组就派上用场了：

let str = 'dot is a doubi';
let reg;

相同点：

reg = /dot is a (?:doubi)/;
console.log(reg.test(str)); //true
console.log(RegExp.$1); //无结果

reg = /dot is a (?=doubi)/;
console.log(reg.test(str)); //true
console.log(RegExp.$1); //无结果

不同点：

reg = /(dot is a (?:doubi))/;
console.log(reg.test(str)); //true
console.log(RegExp.$1); //dot is a doubi

reg = /(dot is a (?=doubi))/;
console.log(reg.test(str)); //true
console.log(RegExp.$1); //dot is a

Reference​

  1. MDN web docs: JS Regular expressions Assertions
  2. JavaScript 标准参考教程：RegExp 对象, By 阮一峰
  3. Javascript 正则表达式, By 阿烈叔随笔
  4. RegExp 对象(正则表达式), By Amyuan 的笔记
  5. JS 正则表达式, By realgeoffrey