# 练习 31:正则表达式
> 原文:[Exercise 31: Regular Expressions](https://learncodethehardway.org/more-python-book/ex31.html)
> 译者:[飞龙](https://github.com/wizardforcel)
> 协议:[CC BY-NC-SA 4.0](http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/)
> 自豪地采用[谷歌翻译](https://translate.google.cn/)
正则表达式(RegEx)是一种简洁的方式,用于确定字符序列应如何在字符串中匹配。通常大家都认为它们是“可怕”的,但是,正如你所知道的,任何包含在恐惧中的东西通常都不是这样。正则表达式的事实是,它们是大约八个符号的集合,告诉计算机如何匹配模式串。简单来说,他们很容易理解。人们遇到困难的地方是,尝试使用难以置信的复杂的正则表达式,其中解析器实际上会更好。一旦你明白了这八个符号和正则表达式的限制,你就会看到它们根本不可怕。
我打算让你记忆更多东西,使你的的大脑为讨论做好准备。
> `^`
> **锚定字符串开头**。只有字符串刚好位于开头,它才会匹配。
> `$`
> **锚定字符串末尾**。只有字符串到达了末尾,它才会匹配。
> `.`
> **任何单个字符**。接受任何单个字符的输入。
> `?`
> 正则表达式的**之前的部分是可选的**,所以`A?`的意思是可选的字符`A`。
> `*`
> 之前的部分是零个或多个(**任意个**)。选取正则表达式的之前的部分,重复接受或者跳过它。`A*`会接受`"AAAAAAA"`或者`"BQEFT"`,因为它里面有零个`A`。
> `+`
> 之前的部分是一个或多个(**至少一个**)。和`*`类似,但是只接受一个或多个这种字符。`A+`会匹配`"AAAAAAA"`,但不是`"BQEFT"`。
> `[X-Y]`
> `X`到`Y`的**字符范围**,接受任何范围中列出的字符串。`[A-Z]`表示所有大写英文字母。许多常见字符范围拥有`\`快捷方式,你可以使用它来代替。
> `()`
> **捕获**这个正则表达式的部分,便于稍后使用。许多正则表达式库将其用于替换、提取或修改文本。捕获会选取正则表达式的`()`中的部分,并保存它便于以后使用。之后许多库可以让你引用这些捕获。如果你使用`([A-Z]+)`,它会捕获一个或多个大写英文单词。
Python 的[`re`库](https://docs.python.org/3/library/re.html)列出了一些更多的符号,但大多都是这八个的一些修饰符,或者不在正则表达式库中经常发现的额外功能。你将快速记住这八个来起步,重点是粗体的部分(锚定末尾,之前部分可选),以便你可以快速回忆它们并解释他们的作用。
记住这些符号后,请查看以下正则表达式并将其翻译成中文,并使用 Python `re`库来尝试列出的字符串,或你可以想到的任何其他字符串。
> `".*BC?$"`
> `helloBC`, `helloB`, `helloA`, `helloBCX`
> `"[A-Za-z][0-9]+"`
> `A1232344`, `abc1234`, `12345`, `b493034`
> `"^[0-9]?a*b?.$"`
> `0aaaax`, `aaab9`, `9x`, `88aabb`, `9zzzz`
> `"A+B+C+[xyz]*"`
> `AAAABBCCCCCCxyxyz`, `ABBBBCCCxxxx`, `ABABABxxxx`
一旦你翻译了它们,使用Python `re`模块,尝试在 Shell 中尝试它们,如下:
```py
>>> import re
>>> m = re.match(r".*BC?$", "helloB").span()
>>> re.match(r".*BC?$", "helloB").span()
(0, 6)
>>> re.match(r"[A-Za-z][0-9]+", "A1232344").span()
(0, 8)
>>> re.match(r"[A-Za-z][0-9]+", "abc1234").span()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'span'
>>> re.match(r"[A-Za-z][0-9]+", "1234").span()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'span'
>>> re.match(r"[A-Za-z][0-9]+", "b493034").span()
(0, 7)
>>>
```
对于任何不匹配,你会得到`AttributeError: 'NoneType'`,因为当你的正则表达式不匹配时,`re.match`函数返回`None`。
## 挑战练习
挑战是尝试使用你的 FSM 模块来实现一个简单的正则表达式,至少执行三个操作。这将是一个困难的挑战,但使用 Python `re`库来帮助你规划和测试此正则表达式的实现。然后,一旦你知道如何实现它,永远不要这样做了。人生苦短,不要做计算机已经擅长的事情。
## 研究性学习
+ 扩展你的记忆,来包括 Python `re`库文档中的所有可能的符号。
+ 如果你想要匹配一个`*`字符,那么你可以用`\*`来转义它。大多数其他符号也有类似的东西。
+ 确保你知道如何使用`re.ASCII`,因为某些解析的需求需要它。
## 深入学习
看看[`regex`库](https://pypi.python.org/pypi/regex/),如果你需要 Unicode 支持,那么这个更好。
- 笨办法学 Python · 续 中文版
- 引言
- 第一部分:预备知识
- 练习 0:起步
- 练习 1:流程
- 练习 2:创造力
- 练习 3:质量
- 第二部分:简单的黑魔法
- 练习 4:处理命令行参数
- 练习 5:cat
- 练习 6:find
- 练习 7:grep
- 练习 8:cut
- 练习 9:sed
- 练习 10:sort
- 练习 11:uniq
- 练习 12:复习
- 第三部分:数据结构
- 练习 13:单链表
- 练习 14:双链表
- 练习 15:栈和队列
- 练习 16:冒泡、快速和归并排序
- 练习 17:字典
- 练习 18:性能测量
- 练习 19:改善性能
- 练习 20:二叉搜索树
- 练习 21:二分搜索
- 练习 22:后缀数组
- 练习 23:三叉搜索树
- 练习 24:URL 快速路由
- 第四部分:进阶项目
- 练习 25:xargs
- 练习 26:hexdump
- 练习 27:tr
- 练习 28:sh
- 练习 29:diff和patch
- 第五部分:文本解析
- 练习 30:有限状态机
- 练习 31:正则表达式
- 练习 32:扫描器
- 练习 33:解析器
- 练习 34:分析器
- 练习 35:解释器
- 练习 36:简单的计算器
- 练习 37:小型 BASIC
- 第六部分:SQL 和对象关系映射
- 练习 38:SQL 简介
- 练习 39:SQL 创建
- 练习 40:SQL 读取
- 练习 41:SQL 更新
- 练习 42:SQL 删除
- 练习 43:SQL 管理
- 练习 44:使用 Python 的数据库 API
- 练习 45:创建 ORM
- 第七部分:大作业
- 练习 46:blog
- 练习 47:bc
- 练习 48:ed
- 练习 49:sed
- 练习 50:vi
- 练习 51:lessweb
- 练习 52:moreweb