C语言使用正则表达式

2040阅读 0评论2013-12-17 轨迹16
分类:LINUX

    据说一个好的程序员是会使用DB和Regular Expression的程序员,可见两者是多么重要。正则表达式是能极大地提高工作效率的工具,使用过Linux下各种具备RE特性的工具的人一定对此深有感触。很多语言都支持RE,用的最多的当然是脚本,其中以perl最盛。不过,用C语言来用RE不是很多见,但是有时候也很有用,我最近也是看到别人说道这个,所以搜了一些资料加上自己的体会来说一说RE在C语言里的应用。C语言本身不具备RE特性,但是有很多库,在Linux下你可以很方便的使用regex.h提供的库。我先贴一段代码展示一下RE在C语言里是怎么用的

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<sys/types.h>
  3 #include<regex.h>
  4 #include<memory.h>
  5 #include<stdlib.h>
  6
  7 int main(){
  8
  9 char *bematch = "hhhericchd@gmail.com";
 10 char *pattern = "h{3,10}(.*)@.{5}.(.*)";
 11 char errbuf[1024];
 12 char match[100];
 13 regex_t reg;
 14 int err,nm = 10;
 15 regmatch_t pmatch[nm];
 16
 17 if(regcomp(&reg,pattern,REG_EXTENDED) < 0){
 18 regerror(err,&reg,errbuf,sizeof(errbuf));
 19 printf("err:%s\n",errbuf);
 20 }
 21
 22 err = regexec(&reg,bematch,nm,pmatch,0);
 23
 24 if(err == REG_NOMATCH){
 25 printf("no match\n");
 26 exit(-1);
 27 }else if(err){
 28 regerror(err,&reg,errbuf,sizeof(errbuf));
 29 printf("err:%s\n",errbuf);
 30 exit(-1);
 31 }
 32
 33 for(int i=0;i<10 && pmatch[i].rm_so!=-1;i++){
 34 int len = pmatch[i].rm_eo-pmatch[i].rm_so;
 35 if(len){
 36 memset(match,'\0',sizeof(match));
 37 memcpy(match,bematch+pmatch[i].rm_so,len);
 38 printf("%s\n",match);
 39 }
 40 }
 41 return 0;
 42 }

我打算看看一个邮件地址是否匹配我所提供的pattern。这个邮件地址是
hhhericchd@gmail.com  patern为
"h{3,10}(.*)@.{5}.(.*)"
我们希望匹配一个以3个h字符接着为任意字符串(可以为空)直到遇到一个@,然后接5个任意的字符和一个.号,最后再接一个字符串(可以为空),我们运行得到的结果是
hhhericchd@gmail.com
ericchd
com
我们发现,这个邮件地址被匹配了,第一行输出了,第二行和第三行分别输出的是我们希望得到的匹配的一部分,也就是在pattern中用括号括起来的部分。在这里我们还发现,在C语言里使用RE表达式的时候和通常的UNIX一般的RE表达式有区别:
第一、\{\}和\(\)需要改成{}和(),因为在C语言反斜杠是转移字符用的
第二、.不需要转义,不想UNIX的RE那样需要\.,但是?和*我没有找到该怎么用
下面贴上对以上所用函数的一些解释
regex的使用
需要用到以下几个函数。(定义在/usr/include/regex.h文件中)
int regcomp (regex_t *compiled, const char *pattern, int cflags)  int regexec (regex_t *compiled, char *string, size_t nmatch, regmatch_t matchptr [], int  eflags) 
void regfree (regex_t *compiled) 
size_t regerror (int errcode, regex_t *compiled, char *buffer, size_t length)
1.int regcomp (regex_t *compiled, const char *pattern, int cflags) 

这个函数把指定的规则表达式pattern编译成一种特定的数据格式compiled,这样可以使匹配更有效。函数regexec 会使用这个数据在目标文 
本串中进行模式匹配。执行成功返回0。 

regex_t 是一个结构体数据类型,用来存放编译后的规则表达式,它的成员re_nsub 用来存储规则表达式中的子 规则表达式的个数,子规则表达式就是用圆括号包起来的部分表达式。 

pattern 是指向我们写好的规则表达式的指针。 
cflags 有如下4个值或者是它们或运算(|)后的值: 
REG_EXTENDED 以功能更加强大的扩展规则表达式的方式进行匹配。 
REG_ICASE 匹配字母时忽略大小写。 
REG_NOSUB 不用存储匹配后的结果。 
REG_NEWLINE 识别换行符,这样'$'就可以从行尾开始匹配,'^'就可以从行的开头开始匹配。 

2. int regexec (regex_t *compiled, char *string, size_t nmatch, regmatch_t matchptr [], int eflags) 

当我们编译好规则表达式后,就可以用regexec 匹配我们的目标文本串了,如果在编译规则表达式的时候没有指定cflags的参数为REG_NEWLINE,则默认情况下是忽略换行符的,也就是把整个文本串当作一个字符串处理。执行成功返回0。 

regmatch_t 是一个结构体数据类型,成员rm_so 存放匹配文本串在目标串中的开始位置,rm_eo 存放结束位
置。通常我们以数组的形式定义一组这样的结构。因为往往我们的规则表达式中还包含子规则表达式。数组0单元存放主规则表达式位置,后边的单元依次存放子规则表达式位置。 

compiled 是已经用regcomp函数编译好的规则表达式。 
string 是目标文本串。 
nmatch 是regmatch_t结构体数组的长度。 
matchptr regmatch_t类型的结构体数组,存放匹配文本串的位置信息。 
eflags 有两个值 
REG_NOTBOL 按我的理解是如果指定了这个值,那么'^'就不会从我们的目标串开始匹配。总之我到现在还不是很明白这个参数的意义, 
原文如下: 
If this bit is set, then the beginning-of-line operator doesn't match the beginning of the
string (presumably  because it's not the beginning of a line).If not set, then the beginning-of-line operator
does match the beginning  of the string. 
REG_NOTEOL 和上边那个作用差不多,不过这个指定结束end of line。 

3. void regfree (regex_t *compiled) 

当我们使用完编译好的规则表达式后,或者要重新编译其他规则表达式的时候,我们可以用这个函数清空
compiled指向的regex_t结构体的内 
容,请记住,如果是重新编译的话,一定要先清空regex_t结构体。 

4. size_t regerror (int errcode, regex_t *compiled, char *buffer, size_t length) 

当执行regcomp 或者regexec 产生错误的时候,就可以调用这个函数而返回一个包含错误信息的字符串。 

errcode 是由regcomp 和 regexec 函数返回的错误代号。 
compiled 是已经用regcomp函数编译好的规则表达式,这个值可以为NULL。 
buffer 指向用来存放错误信息的字符串的内存空间。 
length 指明buffer的长度,如果这个错误信息的长度大于这个值,则regerror 函数会自动截断超出的字符串,但他仍然会返回完整的字符串的长度。所以我们可以用如下的方法先得到错误字符串的长度。 
size_t length = regerror (errcode, compiled, NULL, 0); 

regex虽然简单易用,但对正则表达式的支持不够强大,中文处理也有问题(经过试验可以引用vi的一些正则表达式编写例子),PCRE是另一个选择PCRE  (http://www.pcre.org
还有一份不错的资料http://midatl.radford.edu/docs/C/Pattern-Matching.html#Pattern-Matching

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