Cpp標准庫之 std::regex 類的使用

參考:https://blog.csdn.net/l357630798/article/details/78235307

 

一、簡介：

        本文主要是大致的介紹如何使用 C++ 標准庫中 std::regex 相關類庫，用來打發下無聊的時間。

        在使用 C++ 標准庫正則表達式之前，肯定是要先學習正則表達式語法的，不解釋。

        要學習正則表達式語法，你百度一下，可以百度一把大。但是，我個人覺得寫的最經典的莫過於這篇文章了 正則表達式30分鍾入門教程 ，感謝這篇文章作者 30 秒。我覺得只需要讀懂這篇文章的 80%，你將感受到正則表達式處理字符串那毀天滅地的威力。

二、常用 C++ 標准庫正則表達式類：

        C++ 標准庫中常用正則表達式類主要包含如下 5 組：

        有了以上 5 組模板，基本上可以處理所有的字符串處理需求了。

三、C++ 正則表達式模板的使用：

        std::regex_match: 正則表達式需要匹配整個字符串序列，也就是說正則表達式要與字符串完全匹配。因此，它是單次匹配，否則匹配失敗。

        范例代碼如下：

 

1.  
   void match()
2.  
   {
3.  
   /
4.  
   //std::regex_match
5.  
   //std::regex_match: 正則表達式需要匹配整個字符串序列, 也就是說正則表達式要與
6.  
   //字符串完全匹配, 因此, 它是單次匹配, 否則匹配失敗.
7.  
   //此外, 它還可以獲取子匹配的組
8.  
    
9.  
   std:: string text = "Date:2017-10-10";
10.  
     
11.  
    //構造正則表達式
12.  
    //這里 "()" 用於捕獲組, 捕獲組的編號是按照 "(" 出現的順序, 從左到右, 從1開始進行編號的
13.  
    std:: string pattern = "Date.(\\d{4})-(\\d{2}-(\\d{2}))";
14.  
    std::regex express(pattern);
15.  
     
16.  
    //匹配
17.  
    std:: cout.setf( std::ios_base::boolalpha);
18.  
    /*模板函數1-1*/
19.  
    //第0組一般是整個正則表達式匹配結果, 其他依次是捕獲組的結果
20.  
    //這里使用的是 std::string::iterator 迭代器, 與 begin()/ end() 返回的迭代器類型(std::string::iterator)要一致
21.  
    std::match_results< std:: string::iterator> results1;
22.  
    if( std::regex_match(text.begin(), text.end(), results1, express))
23.  
    {
24.  
    std::match_results< std:: string::iterator>::const_iterator iter;
25.  
    for (iter = results1.begin(); iter != results1.end(); iter++)
26.  
    {
27.  
    std:: cout << iter->length() << ": " << iter->str() << std:: endl;
28.  
    }
29.  
    }
30.  
    /*輸出
31.  
    15: Date:2017-10-10
32.  
    4: 2017
33.  
    5: 10-10
34.  
    2: 10
35.  
    */
36.  
     
37.  
    /*模板函數1-2*/
38.  
    //第0組一般是整個正則表達式匹配結果, 其他依次是捕獲組的結果
39.  
    //std::smatch == std::match_results<std::string::const_iterator>
40.  
    std::smatch s_results1;
41.  
    if( std::regex_match(text.cbegin(), text.cend(), s_results1, express))
42.  
    {
43.  
    std::match_results< std:: string::const_iterator>::const_iterator iter;
44.  
    for (iter = s_results1.begin(); iter != s_results1.end(); iter++)
45.  
    {
46.  
    std:: cout << iter->length() << ": " << iter->str() << std:: endl;
47.  
    }
48.  
    }
49.  
    /*輸出
50.  
    15: Date:2017-10-10
51.  
    4: 2017
52.  
    5: 10-10
53.  
    2: 10
54.  
    */
55.  
     
56.  
    /*模板函數2*/
57.  
    //顯示字符串是否符合正則表達式, 用於檢測字符串規則
58.  
    std:: cout << std::regex_match(text.begin(), text.end(), express) << std:: endl;
59.  
     
60.  
    /*模板函數3*/
61.  
    //第0組一般是整個正則表達式匹配結果, 其他依次是捕獲組的結果
62.  
    //std::cmatch == std::match_results<const char*>
63.  
    std::cmatch c_results3;
64.  
    if( std::regex_match(text.c_str(), c_results3, express))
65.  
    {
66.  
    for ( auto iter = c_results3.begin(); iter != c_results3.end(); iter++)
67.  
    {
68.  
    std:: cout << iter->length() << ": " << iter->str() << std:: endl;
69.  
    }
70.  
    }
71.  
    /*輸出
72.  
    15: Date:2017-10-10
73.  
    4: 2017
74.  
    5: 10-10
75.  
    2: 10
76.  
    */
77.  
     
78.  
    /*模板函數4*/
79.  
    //顯示字符串是否符合正則表達式, 用於檢測字符串規則
80.  
    std:: cout << std::regex_match(text.c_str(), express) << std:: endl;
81.  
     
82.  
    /*模板函數5*/
83.  
    //第0組一般是整個正則表達式匹配結果, 其他依次是捕獲組的結果
84.  
    std::match_results< std:: string::const_iterator> s_results5;
85.  
    if( std::regex_match(text, s_results5, express))
86.  
    {
87.  
    for ( size_t index = 0; index < s_results5.size(); index++)
88.  
    {
89.  
    //sub_match: 子匹配, match_results里面都存放的是sub_match
90.  
    //sub_match 可以理解為 std::pair 的擴展, 它繼承了 std::pair,
91.  
    //其中 first 實際上存放的是獲取的字符串頭指針地址, second 為尾指針地址
92.  
    std::ssub_match sub = s_results5[index];
93.  
    std:: cout << sub.length() << ": " << sub.str() << std:: endl;
94.  
    }
95.  
    }
96.  
    /*輸出
97.  
    15: Date:2017-10-10
98.  
    4: 2017
99.  
    5: 10-10
100.  
     2: 10
101.  
     */
102.  
      
103.  
     /*模板函數6*/
104.  
     //顯示字符串是否符合正則表達式, 用於檢測字符串規則
105.  
     std:: cout << std::regex_match(text, express) << std:: endl;
106.  
     /
107.  
     }

        std::regex_search: 搜素正則表達式參數，但它不要求整個字符序列完全匹配。而且它只進行單次搜索，搜索到即停止繼續搜索，不進行重復多次搜索。

 

        范例代碼如下：

 

1.  
   void search()
2.  
   {
3.  
   /
4.  
   //std::regex_search
5.  
   //std::regex_search: 搜素正則表達式參數, 但它不要求整個字符序列完全匹配.
6.  
   //而且它只進行單次搜索, 搜索到即停止繼續搜索, 不進行重復多次搜索.
7.  
    
8.  
   std:: string text = "Date:2017-10-10 ~ 2017-10-15";
9.  
    
10.  
    //構造正則表達式
11.  
    //這里 "()" 用於捕獲組, 捕獲組的編號是按照 "(" 出現的順序, 從左到右, 從1開始進行編號的
12.  
    std:: string pattern = "(\\d{4})-(\\d{2}-(\\d{2}))";
13.  
    std::regex express(pattern);
14.  
     
15.  
    //匹配
16.  
    std:: cout.setf( std::ios_base::boolalpha);
17.  
     
18.  
    /*模板函數1*/
19.  
    //第0組一般是整個正則表達式匹配結果, 其他依次是捕獲組的結果, 它不進行重復多次搜索
20.  
    std::match_results< std:: string::iterator> results1;
21.  
    if( std::regex_search(text.begin(), text.end(), results1, express))
22.  
    {
23.  
    //使用迭代器遍歷, 這里的迭代器實際上是指向 std::sub_match 的指針
24.  
    std::match_results< std:: string::iterator>::const_iterator iter;
25.  
    for (iter = results1.begin(); iter != results1.end(); iter++)
26.  
    {
27.  
    std:: cout << iter->length() << ": " << iter->str() << std:: endl;
28.  
    }
29.  
    }
30.  
    /*輸出
31.  
    10: 2017-10-10
32.  
    4: 2017
33.  
    5: 10-10
34.  
    2: 10
35.  
    */
36.  
     
37.  
    /*模板函數2*/
38.  
    //顯示是否有搜索到符合正則表達式的結果
39.  
    std:: cout << std::regex_search(text.begin(), text.end(), express) << std:: endl;
40.  
     
41.  
    /*模板函數3*/
42.  
    //第0組一般是整個正則表達式匹配結果, 其他依次是捕獲組的結果, 它不進行重復多次搜索
43.  
    std::cmatch c_results3;
44.  
    if( std::regex_search(text.c_str(), c_results3, express))
45.  
    {
46.  
    for ( size_t index = 0; index < c_results3.size(); index++)
47.  
    {
48.  
    //獲取組里面的數據, 注意: 這里使用的是 std::csub_match,
49.  
    //實際上存放在 std::match_results 里面的數據就是一組 std::sub_match
50.  
    std::csub_match sub = c_results3[index];
51.  
     
52.  
    //先獲取長度, 再獲取內容
53.  
    std:: cout << sub.length() << ": " << sub.str() << std:: endl;
54.  
    }
55.  
    }
56.  
    /*輸出
57.  
    10: 2017-10-10
58.  
    4: 2017
59.  
    5: 10-10
60.  
    2: 10
61.  
    */
62.  
     
63.  
    /*模板函數4*/
64.  
    //顯示是否有搜索到符合正則表達式的結果
65.  
    std:: cout << std::regex_search(text.c_str(), express) << std:: endl;
66.  
     
67.  
    /*模板函數5*/
68.  
    //第0組一般是整個正則表達式匹配結果, 其他依次是捕獲組的結果, 它不進行重復多次搜索
69.  
    std::smatch s_results5;
70.  
    if ( std::regex_search(text, s_results5, express))
71.  
    {
72.  
    for ( auto iter = s_results5.begin(); iter != s_results5.end(); iter++)
73.  
    {
74.  
    std:: cout << iter->length() << ": " << iter->str() << std:: endl;
75.  
    }
76.  
    }
77.  
    /*輸出
78.  
    10: 2017-10-10
79.  
    4: 2017
80.  
    5: 10-10
81.  
    2: 10
82.  
    */
83.  
     
84.  
    /*模板函數6*/
85.  
    //顯示是否有搜索到符合正則表達式的結果
86.  
    std:: cout << std::regex_search(text, express) << std:: endl;
87.  
    }

        std::regex_replace: 多次搜索整個正則表達式(不考慮捕獲組)，然后替換正則表達式匹配到的結果。

 

        范例代碼如下：

 

1.  
   void replace()
2.  
   {
3.  
   /
4.  
   //std::regex_replace
5.  
   //std::regex_replace:
6.  
    
7.  
   std:: string text = "Date:2017-10-10 ~ 2017-10-15";
8.  
    
9.  
   //構造正則表達式
10.  
    //這里 "()" 用於捕獲組, 捕獲組的編號是按照 "(" 出現的順序, 從左到右, 從1開始進行編號的
11.  
    std:: string pattern = "(\\d{4})-(\\d{2}-(\\d{2}))";
12.  
    std::regex express(pattern);
13.  
     
14.  
    //定義存儲結果變量已經替換字符
15.  
    std::string result(256, '0');
16.  
    std:: string substitutes = "2017-10-12";
17.  
     
18.  
    /*模板函數1*/
19.  
    //多次搜索整個正則表達式(不考慮捕獲組), 然后替換正則表達式匹配到的結果
20.  
    //std::regex_replace 模板函數返回值實際上是新的字符串存入變量后尾部的指針位置, 置 0 是為了防止變量數據出錯或亂碼
21.  
    * std::regex_replace(result.begin(), text.begin(), text.end(), express, substitutes) = '\0';
22.  
    std:: cout << result.c_str() << std:: endl;
23.  
    /*輸出:
24.  
    Date:2017-10-12 ~ 2017-10-12
25.  
    */
26.  
     
27.  
    result.clear();
28.  
    result.resize( 256, '0');
29.  
     
30.  
    /*模板函數2*/
31.  
    //多次搜索整個正則表達式(不考慮捕獲組), 然后替換正則表達式匹配到的結果
32.  
    //std::regex_replace 模板函數返回值實際上是新的字符串存入變量后尾部的指針位置, 置 0 是為了防止變量數據出錯或亂碼
33.  
    result = std::regex_replace(text, express, substitutes);
34.  
    std:: cout << result.c_str() << std:: endl;
35.  
    /*輸出:
36.  
    Date:2017-10-12 ~ 2017-10-12
37.  
    */
38.  
    }

        std::regex_iterator: 用於多次重復匹配，不分組，只進行多次匹配整個正則表達式，可獲取整個正則表達式的結果。

 

        范例代碼如下：

 

1.  
   void iterator()
2.  
   {
3.  
   /
4.  
   //std::regex_iterator
5.  
   //std::regex_iterator: 用於多次重復匹配, 不分組, 只進行多次匹配整個正則表達式,
6.  
   //可獲取整個正則表達式的結果
7.  
    
8.  
   std:: string text = "Date:2017-10-10 ~ 2017-10-15";
9.  
    
10.  
    //構造正則表達式
11.  
    //這里 "()" 用於捕獲組, 捕獲組的編號是按照 "(" 出現的順序, 從左到右, 從1開始進行編號的
12.  
    std:: string pattern = "(\\d{4})-(\\d{2}-(\\d{2}))";
13.  
    std::regex express(pattern);
14.  
     
15.  
    std::regex_iterator<std::string::const_iterator> begin(text.cbegin(), text.cend(), express);
16.  
    //std::sregex_iterator == std::regex_iterator<std::string::const_iterator>
17.  
    for ( auto iter = begin; iter != std::sregex_iterator(); iter++)
18.  
    {
19.  
    std:: cout << iter->length() << ": " << iter->str() << std:: endl;
20.  
    }
21.  
    /*輸出
22.  
    10: 2017-10-10
23.  
    10: 2017-10-15
24.  
    */
25.  
    }

        std::regex_token_iterator: 用於多次匹配正則表達式, 它可以獲取整個正則表達式的結果，也可以獲取正則表達式的前綴，還可以獲取正則表達式的分組子匹配。

 

        范例代碼如下：

 

1.  
   void token_iterator()
2.  
   {
3.  
   /
4.  
   //std::regex_token_iterator
5.  
   //std::regex_token_iterator: 用於多次匹配正則表達式, 它可以獲取整個正則表達式
6.  
   //的結果, 也可以獲取正則表達式的前綴, 還可以獲取正則表達式的分組子匹配
7.  
    
8.  
   std:: string text = "Date:2017-10-10 ~ 2017-10-15";
9.  
    
10.  
    //構造正則表達式
11.  
    //這里 "()" 用於捕獲組, 捕獲組的編號是按照 "(" 出現的順序, 從左到右, 從1開始進行編號的
12.  
    std:: string pattern = "(\\d{4})-(\\d{2}-(\\d{2}))";
13.  
    std::regex express(pattern);
14.  
     
15.  
    /*構造函數2-1*/
16.  
    //(多次匹配)顯示正則表達式匹配, 即參數 4 等於 0
17.  
    std::regex_token_iterator<std::string::const_iterator> begin2_1(text.cbegin(), text.cend(), express);
18.  
    //std::sregex_token_iterator == std::regex_token_iterator<std::string::const_iterator>
19.  
    for ( auto iter = begin2_1; iter != std::sregex_token_iterator(); iter++)
20.  
    {
21.  
    std:: cout << iter->length() << ": " << iter->str() << std:: endl;
22.  
    }
23.  
    /*輸出
24.  
    10: 2017-10-10
25.  
    10: 2017-10-15
26.  
    */
27.  
     
28.  
    /*構造函數2-2*/
29.  
    //(多次匹配)顯示正則表達式匹配到的前綴, -1 則表示只顯示前綴
30.  
    std::regex_token_iterator<std::string::const_iterator> begin2_2(text.cbegin(), text.cend(), express, -1);
31.  
    for ( auto iter = begin2_2; iter != std::sregex_token_iterator(); iter++)
32.  
    {
33.  
    std:: cout << iter->length() << ": " << iter->str() << std:: endl;
34.  
    }
35.  
    /*輸出
36.  
    5: Date:
37.  
    3: ~
38.  
    */
39.  
     
40.  
    /*構造函數2-3*/
41.  
    //(多次匹配)顯示正則表達式子匹配, 3 表示第三組子匹配
42.  
    std::regex_token_iterator<std::string::const_iterator> begin2_3(text.cbegin(), text.cend(), express, 3);
43.  
    for ( auto iter = begin2_3; iter != std::sregex_token_iterator(); iter++)
44.  
    {
45.  
    std:: cout << iter->length() << ": " << iter->str() << std:: endl;
46.  
    }
47.  
    /*輸出
48.  
    2: 10
49.  
    2: 15
50.  
    */
51.  
     
52.  
    /*構造函數3*/
53.  
    //(多次匹配)顯示正則表達式匹配到的前綴和子匹配, -1 表示前綴, 2 表示第二個子匹配
54.  
    std:: vector< int> vec;
55.  
    vec.push_back( -1);
56.  
    vec.push_back( 2);
57.  
    std::regex_token_iterator<std::string::iterator> begin3(text.begin(), text.end(), express, vec);
58.  
    for ( auto iter = begin3; iter != std::regex_token_iterator< std:: string::iterator>(); iter++)
59.  
    {
60.  
    std:: cout << iter->length() << ": " << iter->str() << std:: endl;
61.  
    }
62.  
    /*輸出
63.  
    5: Date:
64.  
    5: 10-10
65.  
    3: ~
66.  
    5: 10-15
67.  
    */
68.  
     
69.  
    /*構造函數4*/
70.  
    //(多次匹配)顯示正則表達式匹配到的前綴和整個正則表達式匹配, -1 表示前綴, 0 表示匹配整個正則表達式.
71.  
    int arr[] = { -1, 0};
72.  
    std::regex_token_iterator<std::string::iterator> begin4(text.begin(), text.end(), express, arr);
73.  
    for ( auto iter = begin4; iter != std::regex_token_iterator< std:: string::iterator>(); iter++)
74.  
    {
75.  
    std:: cout << iter->length() << ": " << iter->str() << std:: endl;
76.  
    }
77.  
    /*輸出
78.  
    5: Date:
79.  
    10: 2017-10-10
80.  
    3: ~
81.  
    10: 2017-10-15
82.  
    */
83.  
    }

        主函數：

 

 

1.  
   int main()
2.  
   {
3.  
   search();
4.  
    
5.  
   system( "pause");
6.  
   return 0;
7.  
   }

        以上范例及說明基本上已介紹模板的使用方法，其中模板中的 match_flag_type 我沒有使用，可以查閱 MSDN 來使用。另，源代碼下載地址：std::regex usge demo