PHP和正则表达式教程集合之一(2)

4.
建立正则表达式
构造正则表达式的方法和创建数学表达式的方法一样。也就是用多种元字符与操作符将小的表达式结合在一起来创建更大的表达式。 
可以通过在一对分隔符之间放入表达式模式的各种组件来构造一个正则表达式。对 Visual Basic Scripting Edition 而言，分隔符为一对正斜杠 (/) 字符。例如：
/expression/
对 VBScript 而言，则采用一对引号 ("") 来确定正则表达式的边界。例如：
"expression"
在上面所示的两个示例中，正则表达式模式 (expression) 均存储在RegExp 对象的Pattern 属性中。
正则表达式的组件可以是单个的字符、字符集合、字符范围、字符间的选择或者所有这些组件的任意组合。
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5.
优先权顺序
在构造正则表达式之后，就可以象数学表达式一样来求值，也就是说，可以从左至右并按照一个优先权顺序来求值。 
下表从最高优先级到最低优先级列出各种正则表达式操作符的优先权顺序：
操作符 描述 
转义符 
(), (?, (?=), [] 圆括号和方括号 
*, +, ?, {n}, {n,}, {n,m} 限定符 
^, $, anymetacharacter 位置和顺序 
| “或”操作 
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6.
普通字符
普通字符由所有那些未显式指定为元字符的打印和非打印字符组成。这包括所有的大写和小写字母字符，所有数字，所有标点符号以及一些符号。 
最简单的正则表达式是一个单独的普通字符，可以匹配所搜索字符串中的该字符本身。例如，单字符模式 'A' 可以匹配所搜索字符串中任何位置出现的字母 'A'。这里有一些单字符正则表达式模式的示例：
/a/
/7/
/M/
等价的 VBScript 单字符正则表达式为：
"a"
"7"
"M"
可以将多个单字符组合在一起得到一个较大的表达式。例如，下面的 Visual Basic Scripting Edition 正则表达式不是别的，就是通过组合单字符表达式 'a'、'7'以及 'M' 所创建出来的一个表达式。 
/a7M/
等价的 VBScript 表达式为：
"a7M"
请注意这里没有连接操作符。所需要做的就是将一个字符放在了另一个字符后面。
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特殊字符
有不少元字符在试图对其进行匹配时需要进行特殊的处理。要匹配这些特殊字符，必须首先将这些字符转义，也就是在前面使用一个反斜杠 ()。下表给出了这些特殊字符及其含义：
特殊字符 说明 
$ 匹配输入字符串的结尾位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，则 $ 也匹配 'n' 或 'r'。要匹配 $ 字符本身，请使用 $。 
( ) 标记一个子表达式的开始和结束位置。子表达式可以获取供以后使用。要匹配这些字符，请使用 ( 和 )。 
* 匹配前面的子表达式零次或多次。要匹配 * 字符，请使用 *。 
+ 匹配前面的子表达式一次或多次。要匹配 + 字符，请使用 +。 
. 匹配除换行符 n之外的任何单字符。要匹配 .，请使用 。 
[  标记一个中括号表达式的开始。要匹配 [，请使用 [。  
? 匹配前面的子表达式零次或一次，或指明一个非贪婪限定符。要匹配 ? 字符，请使用 ?。 
将下一个字符标记为或特殊字符、或原义字符、或后向引用、或八进制转义符。例如， 'n' 匹配字符 'n'。'n' 匹配换行符。序列 '' 匹配 ""，而 '(' 则匹配 "("。 
^ 匹配输入字符串的开始位置，除非在方括号表达式中使用，此时它表示不接受该字符集合。要匹配 ^ 字符本身，请使用 ^。 
{ 标记限定符表达式的开始。要匹配 {，请使用 {。 
| 指明两项之间的一个选择。要匹配 |，请使用 |。 
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7.
非打印字符
有不少很有用的非打印字符，偶尔必须使用。下表显示了用来表示这些非打印字符的转义序列：
字符 含义 
cx 匹配由x指明的控制字符。例如， cM 匹配一个 Control-M 或回车符。 x 的值必须为 A-Z 或 a-z 之一。否则，将 c 视为一个原义的 'c' 字符。 
f 匹配一个换页符。等价于 x0c 和 cL。 
n 匹配一个换行符。等价于 x0a 和 cJ。 
r 匹配一个回车符。等价于 x0d 和 cM。 
s 匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等等。等价于 [ fnrtv]。 
S 匹配任何非空白字符。等价于 [^ fnrtv]。 
t 匹配一个制表符。等价于 x09 和 cI。 
v 匹配一个垂直制表符。等价于 x0b 和 cK。 
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8.
字符匹配
句点 (.) 匹配一个字符串中任何单个的打印或非打印字符，除了换行符 (n) 之外。下面的 Visual Basic Scripting Edition 正则表达式可以匹配 'aac'、'abc'、'acc'、'adc'如此等等，同样也可以匹配 'a1c'、'a2c'、a-c'以及 a#c'： 
/a.c/
等价的 VBScript 正则表达式为：
"a.c"
如果试图匹配一个包含文件名的字符串，其中句点 (.) 是输入字符串的一部分，则可以在正则表达式中的句点前面加上一个反斜杠 () 字符来实现这一要求。举例来说，下面的 Visual Basic Scripting Edition 正则表达式就能匹配 'filename.ext'：
/filename.ext/
对 VBScript 而言，等价的表达式如下所示：
"filename.ext"
这些表达式仍然是相当有限的。它们只允许匹配任何单字符。很多情况下，对从列表中匹配特殊字符十分有用。例如，如果输入文字中包含用数字表示为Chapter 1, Chapter 2诸如此类的章节标题，你可能需要找到这些章节标题。 
括号表达式
可以在一个方括号 ([ 和 ]) 中放入一个或多个单字符，来创建一个待匹配的列表。如果字符被放入括号中括起来，则该列表称为括号表达式。括号内和其他任何地方一样，普通字符代表其本身，也就是说，它们匹配输入文字中出现的一处自己。大多数特殊字符在位于括号表达式中时都将失去其含义。这里有一些例外： 
']' 字符如果不是第一项，则将结束一个列表。要在列表中匹配 ']' 字符，请将其放在第一项，紧跟在开始的 '[' 后面。 
'' 仍然作为转义符。要匹配 '' 字符，请使用 ''。 
括号表达式中所包含的字符只匹配该括号表达式在正则表达式中所处位置的一个单字符。下面的 Visual Basic Scripting Edition 正则表达式可以匹配 'Chapter 1'、'Chapter 2'、'Chapter 3'、'Chapter 4' 以及 'Chapter 5'：
/Chapter [12345]/
在 VBScript 中要匹配同样的章节标题，请使用下面的表达式：
"Chapter [12345]"
请注意单词 'Chapter' 及后面的空格与括号内的字符的位置关系是固定的。因此，括号表达式只用来指定满足紧跟在单词 'Chapter' 和一个空格之后的单字符位置的字符集合。这里是第九个字符位置。
如果希望使用范围而不是字符本身来表示待匹配的字符，则可以使用连字符将该范围的开始和结束字符分开。每个字符的字符值将决定其在一个范围内的相对顺序。下面的 Visual Basic Scripting Edition 正则表达式包含了一个等价于上面所示的括号列表的范围表达式。
/Chapter [1-5]/
VBScipt 中相同功能的表达式如下所示：
"Chapter [1-5]"
如果以这种方式指定范围，则开始和结束值都包括在该范围内。有一点特别需要注意的是，在 Unicode 排序中起始值一定要在结束值之前。
如果想在括号表达式中包括连字符，则必须使用下述方法之一： 
使用反斜杠将其转义： 
[-]
将连字符放在括号列表的开始和结束位置。下面的表达式能匹配所有的小写字母和连字符： 
[-a-z]
[a-z-]
创建一个范围，其中开始字符的值小于连字符，而结束字符的值等于或大于连字符。下面两个正则表达式都满足这一要求： 
[!--]
[!-~]
同样，通过在列表开始处放置一个插入符(^)，就可以查找所有不在列表或范围中的字符。如果该插入符出现在列表的其他位置，则匹配其本身，没有任何特殊含义。下面的 Visual Basic Scripting Edition 正则表达式匹配章节号大于 5 的章节标题：
/Chapter [^12345]/
对 VBScript 则使用：
"Chapter [^12345]"
在上面所示的示例中，表达式将匹配第九个位置处除1, 2, 3, 4, or 5 之外的任何数字字符。因此， 'Chapter 7' 为一个匹配，同样 'Chapter 9' 也是如此。 
上面的表达式可以使用连字符 (-) 表示。对 Visual Basic Scripting Edition 为：
/Chapter [^1-5]/
或者，对 VBScript 为：
"Chapter [^1-5]"
括号表达式的典型用法是指定对任何大写或小写字母字符或任何数字的匹配。下面的 Visual Basic Scripting Edition 表达式给出了这一匹配：
/[A-Za-z0-9]/
等价的 VBScript 表达式为：
"[A-Za-z0-9]"
9.
限定符
有时候不知道要匹配多少字符。为了能适应这种不确定性，正则表达式支持限定符的概念。这些限定符可以指定正则表达式的一个给定组件必须要出现多少次才能满足匹配。
下表给出了各种限定符及其含义的说明：
字符 描述 
*  匹配前面的子表达式零次或多次。例如，zo* 能匹配 "z" 以及 "zoo"。 * 等价于{0,}。 
+  匹配前面的子表达式一次或多次。例如，'zo+' 能匹配 "zo" 以及 "zoo"，但不能匹配 "z"。+ 等价于 {1,}。 
?  匹配前面的子表达式零次或一次。例如，"do(es)?" 可以匹配 "do" 或 "does" 中的"do" 。? 等价于 {0,1}。 
{n} n 是一个非负整数。匹配确定的 n 次。例如，'o{2}' 不能匹配 "Bob" 中的 'o'，但是能匹配 "food" 中的两个 o。 
{n,}  n 是一个非负整数。至少匹配n 次。例如，'o{2,}' 不能匹配 "Bob" 中的 'o'，但能匹配 "foooood" 中的所有 o。'o{1,}' 等价于 'o+'。'o{0,}' 则等价于 'o*'。 
{n,m}  m 和 n 均为非负整数，其中n <= m。最少匹配 n 次且最多匹配 m 次。刘， "o{1,3}" 将匹配 "fooooood" 中的前三个 o。'o{0,1}' 等价于 'o?'。请注意在逗号和两个数之间不能有空格。 
对一个很大的输入文档而言，章节数很轻易就超过九章，因此需要有一种方法来处理两位数或者三位数的章节号。限定符就提供了这个功能。下面的Visual Basic Scripting Edition 正则表达式可以匹配具有任何位数的章节标题：
/Chapter [1-9][0-9]*/
下面的 VBScript 正则表达式执行同样的匹配：
"Chapter [1-9][0-9]*"
请注意限定符出现在范围表达式之后。因此，它将应用于所包含的整个范围表达式，在本例中，只指定了从 0 到 9 的数字。
这里没有使用 '+' 限定符，因为第二位或后续位置上并不一定需要一个数字。同样也没有使用 '?' 字符，因为这将把章节数限制为只有两位数字。在 'Chapter' 和空格字符之后至少要匹配一个数字。
如果已知章节数限制只有99 章，则可以使用下面的 Visual Basic Scripting Edition 表达式来指定至少有一位数字，但不超过两个数字。
/Chapter [0-9]{1,2}/
对 VBScript 可以使用下述正则表达式：
"Chapter [0-9]{1,2}"
上述表达式的缺点是如果有一个章节号大于 99，它仍只会匹配前两位数字。另一个缺点是某些人可以创建一个 Chapter 0，而且仍能匹配。一个更好的用来匹配两位数的 Visual Basic Scripting Edition 表达式如下：
/Chapter [1-9][0-9]?/
或者
/Chapter [1-9][0-9]{0,1}/
对 VBScript 而言，下述表达式与上面等价：
"Chapter [1-9][0-9]?"
或者
"Chapter [1-9][0-9]{0,1}"
'*'、 '+'和 '?' 限定符都称之为贪婪的，也就是说，他们尽可能多地匹配文字。有时这根本就不是所希望发生的情况。有时则正好希望最小匹配。 
例如，你可能要搜索一个 HTML 文档来查找一处包含在 H1 标记中的章节标题。在文档中该文字可能具有如下形式：
<H1>Chapter 1 – Introduction to Regular Expressions</H1>
下面的表达式匹配从开始的小于号 (<) 到 H1 标记结束处的大于号之间的所有内容。
/<.*>/
VBScript 的正则表达式为：
"<.*>"
如果所要匹配的就是开始的 H1 标记，则下述非贪婪地表达式就只匹配 <H1>。
/<.*?>/
或者
"<.*?>"
通过在 '*'、 '+' 或 '?' 限定符后放置 '?'，该表达式就从贪婪匹配转为了非贪婪或最小匹配。
10..
定位符
到现在为止，所看到的示例都只考虑查找任何地方出现的章节标题。出现的任何一个字符串 'Chapter' 后跟一个空格和一个数字可能是一个真正的章节标题，也可能是对其他章节的交叉引用。由于真正的章节标题总是出现在一行的开始，因此需要设计一个方法只查找标题而不查找交叉引用。
定位符提供了这个功能。定位符可以将一个正则表达式固定在一行的开始或结束。也可以创建只在单词内或只在单词的开始或结尾处出现的正则表达式。下表包含了正则表达式及其含义的列表：
字符 描述 
^ 匹配输入字符串的开始位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，^ 也匹配 'n' 或 'r' 之后的位置。 
$ 匹配输入字符串的结束位置。如果设置了RegExp 对象的 Multiline 属性，$ 也匹配 'n' 或 'r' 之前的位置。 
b 匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置。 
B 匹配非单词边界。 
不能对定位符使用限定符。因为在一个换行符或者单词边界的前面或后面不会有连续多个位置，因此诸如 '^*' 的表达式是不允许的。
要匹配一行文字开始位置的文字，请在正则表达式的开始处使用 '^' 字符。不要把 '^' 的这个语法与其在括号表达式中的语法弄混。它们的语法根本不同。 
要匹配一行文字结束位置的文字，请在正则表达式的结束处使用 '$' 字符。
要在查找章节标题时使用定位符，下面的 Visual Basic Scripting Edition 正则表达式将匹配位于一行的开始处最多有两个数字的章节标题：
/^Chapter [1-9][0-9]{0,1}/
VBScript 中相同功能的正则表达式如下：
"^Chapter [1-9][0-9]{0,1}"
一个真正的章节标题不仅出现在一行的开始，而且这一行中也仅有这一个内容，因此，它必然也位于一行的结束。下面的表达式确保所指定的匹配只匹配章节而不会匹配交叉引用。它是通过创建一个只匹配一行文字的开始和结束位置的正则表达式来实现的。
/^Chapter [1-9][0-9]{0,1}$/
对 VBScript 则使用：
"^Chapter [1-9][0-9]{0,1}$"
匹配单词边界有少许不同，但却给正则表达式增加了一个非常重要的功能。单词边界就是单词和空格之间的位置。非单词边界就是其他任何位置。下面的 Visual Basic Scripting Edition 表达式将匹配单词 'Chapter' 的前三个字符，因为它们出现在单词边界后：
/bCha/
对 VBScript 为：
"bCha"
这里 'b' 操作符的位置很关键。如果它位于要匹配的字符串的开始，则将查找位于单词开头处的匹配；如果它位于改字符串的末尾，则查找位于单词结束处的匹配。例如，下面的表达式将匹配单词 'Chapter' 中的 'ter'，因为它出现在单词边界之前：
/terb/
以及
"terb"
下面的表达式将匹配 'apt'，因为它位于 'Chapter' 中间，但不会匹配 'aptitude' 中的'apt'：
/Bapt/
以及
"Bapt"
这是因为在单词 'Chapter' 中 'apt' 出现在非单词边界位置，而在单词 'aptitude' 中位于单词边界位置。非单词边界操作符的位置不重要，因为匹配与一个单词的开头或结尾无关。
11.
选择与编组
选择允许使用 '|' 字符来在两个或多个候选项中进行选择。通过扩展章节标题的正则表达式，可以将其扩充为不仅仅适用于章节标题的表达式。不过，这可没有想象的那么直接。在使用选择时，将匹配'|' 字符每边最可能的表达式。你可能认为下面的 Visual Basic Scripting Edition 和 VBScript 表达式将匹配位于一行的开始和结束位置且后跟一个或两个数字的 'Chapter' 或 'Section'：
/^Chapter|Section [1-9][0-9]{0,1}$/
"^Chapter|Section [1-9][0-9]{0,1}$"
不幸的是，真正的情况是上面所示的正则表达式要么匹配位于一行开始处的单词 'Chapter'，要么匹配一行结束处的后跟任何数字的 'Section'。如果输入字符串为 'Chapter 22'，上面的表达式将只匹配单词 'Chapter'。如果输入字符串为 'Section 22'，则该表达式将匹配 'Section 22'。但这种结果不是我们此处的目的，因此必须有一种办法来使正则表达式对于所要做的更易于响应，而且确实也有这种方法。
可以使用圆括号来限制选择的范围，也就是说明确该选择只适用于这两个单词 'Chapter' 和 'Section'。不过，圆括号同样也是难处理的，因为它们也用来创建子表达式，有些内容将在后面关于子表达式的部分介绍。通过采用上面所示的正则表达式并在适当位置添加圆括号，就可以使该正则表达式既可以匹配 'Chapter 1'，也可以匹配 'Section 3'。 
下面的正则表达式使用圆括号将 'Chapter' 和 'Section' 组成一组，所以该表达式才能正确工作。对 Visual Basic Scripting Edition 为：
/^(Chapter|Section) [1-9][0-9]{0,1}$/
对 VBScript 为：
"^(Chapter|Section) [1-9][0-9]{0,1}$"
这些表达式工作正确，只是产生了一个有趣的副产品。在 'Chapter|Section' 两边放置圆括号建立了适当的编组，但也导致两个待匹配单词之一都被捕获供今后使用。由于在上面所示的表达式中只有一组圆括号，因此只能有一个捕获的 submatch。可以使用 VBScript 的Submatches 集合或者Visual Basic Scripting Edition 中RegExp 对象的 $1-$9 属性来引用这个子匹配。
有时捕获一个子匹配是所希望的，有时则是不希望的。在说明所示的示例中，真正想做的就是使用圆括号对单词 'Chapter' 或 'Section' 之间的选择编组。并不希望在后面再引用该匹配。实际上，除非真的是需要捕获子匹配，否则请不要使用。由于不需要花时间和内存来存储那些子匹配，这种正则表达式的效率将更高。
可以在正则表达式模式圆括号内部的前面使用 '?:'来防止存储该匹配供今后使用。对上面所示正则表达式的下述修改提供了免除子匹配存储的相同功能。对 Visual Basic Scripting Edition：
/^(?:Chapter|Section) [1-9][0-9]{0,1}$/
对 VBScript：
"^(?:Chapter|Section) [1-9][0-9]{0,1}$"
除了 '?:' 元字符，还有两个非捕获元字符用于称之为预查的匹配。一个为正向预查，用 ?= 表示， 在任何开始匹配圆括号内的正则表达式模式的位置来匹配搜索字符串。一个为负向预查，用 '?!' 表示，在任何开始不匹配该正则表达式模式的位置来匹配搜索字符串。
例如，假定有一个包含引用有 Windows 3.1、Windows 95、Windows 98 以及 Windows NT 的文档。进一步假设需要更新该文档，方法是查找所有对 Windows 95、Windows 98 以及 Windows NT 的引用，并将这些引用更改为 Windows 2000。可以使用下面的 Visual Basic Scripting Edition 正则表达式，这是一个正向预查，来匹配 Windows 95、Windows 98 以及 Windows NT：
/Windows(?=95 |98 |NT )/
在 VBScript 要进行同样的匹配可以使用下述表达式：
"Windows(?=95 |98 |NT )"
找到一个匹配后，紧接匹配到的文字（而不包括预查中使用的字符）就开始对下一次匹配的搜索。例如，如果上面所示的表达式匹配到 'Windows 98'，则将从 'Windows' 而不是 '98' 之后继续查找。
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12.
后向引用
正则表达式一个最重要的特性就是将匹配成功的模式的某部分进行存储供以后使用这一能力。请回想一下，对一个正则表达式模式或部分模式两边添加圆括号将导致这部分表达式存储到一个临时缓冲区中。可以使用非捕获元字符 '?:', '?=', or '?!' 来忽略对这部分正则表达式的保存。
所捕获的每个子匹配都按照在正则表达式模式中从左至右所遇到的内容存储。存储子匹配的缓冲区编号从 1 开始，连续编号直至最大 99 个子表达式。每个缓冲区都可以使用 'n' 访问，其中 n 为一个标识特定缓冲区的一位或两位十进制数。 
后向引用一个最简单，最有用的应用是提供了确定文字中连续出现两个相同单词的位置的能力。请看下面的句子：
Is is the cost of of gasoline going up up?
根据所写内容，上面的句子明显存在单词多次重复的问题。如果能有一种方法无需查找每个单词的重复现象就能修改该句子就好了。下面的 Visual Basic Scripting Edition 正则表达式使用一个子表达式就可以实现这一功能。 
/b([a-z]+) 1b/gi
等价的 VBScript 表达式为：
"b([a-z]+) 1b"
在这个示例中，子表达式就是圆括号之间的每一项。所捕获的表达式包括一个或多个字母字符，即由'[a-z]+' 所指定的。该正则表达式的第二部分是对前面所捕获的子匹配的引用，也就是由附加表达式所匹配的第二次出现的单词。'1'用来指定第一个子匹配。单词边界元字符确保只检测单独的单词。如果不这样，则诸如 "is issued" 或 "this is" 这样的短语都会被该表达式不正确地识别。 
在 Visual Basic Scripting Edition 表达式中，正则表达式后面的全局标志 ('g') 表示该表达式将用来在输入字符串中查找尽可能多的匹配。大小写敏感性由表达式结束处的大小写敏感性标记 ('i') 指定。多行标记指定可能出现在换行符的两端的潜在匹配。对 VBScript 而言，在表达式中不能设置各种标记，但必须使用 RegExp 对象的属性来显式设置。
使用上面所示的正则表达式，下面的 Visual Basic Scripting Edition 代码可以使用子匹配信息，在一个文字字符串中将连续出现两次的相同单词替换为一个相同的单词：
var ss = "Is is the cost of of gasoline going up up?.n";
var re = /b([a-z]+) 1b/gim;       //创建正则表达式样式.
var rv = ss.replace(re,"$1");   //用一个单词替代两个单词.
最接近的等价  VBScript 代码如下：
Dim ss, re, rv
ss = "Is is the cost of of gasoline going up up?." & vbNewLine
Set re = New RegExp
re.Pattern = "b([a-z]+) 1b"
re.Global = True
re.IgnoreCase = True
re.MultiLine = True
rv = re.Replace(ss,"$1")
请注意在 VBScript 代码中，全局、大小写敏感性以及多行标记都是使用 RegExp 对象的适当属性来设置的。
在replace 方法中使用 $1 来引用所保存的第一个子匹配。如果有多个子匹配，则可以用 $2, $3 等继续引用。
后向引用的另一个用途是将一个通用资源指示符 (URI) 分解为组件部分。假定希望将下述的URI 分解为协议 (ftp, http, etc)，域名地址以及页面/路径：
http://msdn.microsoft.com:80/scripting/default.htm
下面的正则表达式可以提供这个功能。对 Visual Basic Scripting Edition，为：
/(w+)://([^/:]+)(:d*)?([^# ]*)/
对 VBScript 为：
"(w+)://([^/:]+)(:d*)?([^# ]*)"
第一个附加子表达式是用来捕获该 web 地址的协议部分。该子表达式匹配位于一个冒号和两个正斜杠之前的任何单词。第二个附加子表达式捕获该地址的域名地址。该子表达式匹配不包括 '^'、 '/' 或 ':' 字符的任何字符序列。第三个附加子表达式捕获网站端口号码，如果指定了该端口号。该子表达式匹配后跟一个冒号的零或多个数字。最后，第四个附加子表达式捕获由该 web 地址指定的路径以及或者页面信息。该子表达式匹配一个和多个除'#' 或空格之外的字符。
将该正则表达式应用于上面所示的 URI 后，子匹配包含下述内容：
RegExp.$1 包含 "http"
RegExp.$2 包含 "msdn.microsoft.com"
RegExp.$3 包含 ":80"
RegExp.$4 包含 "/scripting/default.htm"
正则表达式广泛出现在UNIX/Linux相关的各种领域和多种编程语言里。从常见的shell命令到大名鼎鼎的Perl语言再到当前非常流行的PHP，它都扮演着一个重要的角色。甚至windows的命令行控制台也支持正则表达式。如果你是一个Linux服务器管理员，你经常会在一些服务器的设置脚本里看到它。
　　可以说，它是学好Linux/UNIX必需掌握的一个知识点，否则你连Linux的启动脚本都读不懂。偏偏它又的确有点晦涩难懂，而且相关的资料又大部分是英文，更为它的学习增加了几多困难。即使有些中文的翻译资料，不同的译者对一些术语的译法也五花八门，读着让人平添困惑。为此，我决定为它写一个简明教程，尽量可以覆盖正则表达式涉及到的各主要概念。
　　我并不想把本文写成一本详细的正则表达式语法手册，事实上，这些手册已经存在了，不过读起来比较难懂。我希望的是在完成本教程后，你可以比较轻松的读懂各种工具的正则表达式语法手册并可以迅速上手，不过要用好正则表达式，可不是一篇短短的教程可以解决的，那是无数实践练习的结果。但是，本文的最后一部分对于正则表达式的编写提出了一些原则性的建议，学习一下这些正则表达式应用先驱者的经验会让我们在今后的实践中少走一些弯路。
　　正则表达式是英文“regular expressions”的译文，它的产生据说可以追溯到“神经网络”等比较高深的理论。那么什么是正则表达式呢?
　　正则表达式是从左向右去匹配目标字符串的一组模式。大多数字符在模式中表示它们自身并匹配目标中相应的字符。举个最简单的例子，模式“The quick brown fox”匹配了目标字符串中与其完全相同的一部分。
　　前面已经提过，正则表达式被许多植根于UNIX/Linux的工具采用，可是这些工具的正则表达式语法并不完全相同，它们中的一些对正则表达式语法的扩展并不被其它工具识别，这也为正则表达式的使用增加了难度。因此，当你在一个具体的环境中使用正则表达式时，你还要先看一下目标环境支持的语法范围，以确保你的正则表达式被正确的解析。
　　在本文中列举的例子里，我们用正斜线“/”做为模式的定界符(delimiter)，一个模式用下面这种格式表示:
/[A-Z]+(abc|xyz)*/i 
　　本文将较详细的阐明下面这些正则表达式概念：模式修正符（modifier），元字符（Meta-characters），子模式（subpatterns）与逆向引用（Back references），重复（Repetition）和量词（quantifiers），断言（Assertions），注释，正则表达式中的递归，最后我介绍一款方便学习正则表达式的工具并介绍一些正则表达式编写的思路。
正则表达式的模式修正符(modifier)
　　正则表达式的模式修正符主要用来限定模式与目标字符串的匹配方式，例如是否需要大小写敏感的匹配，是单行模式还是多行模式。修正符中的空格和换行被忽略，其它字符会导致错误。下面列举一些常见的模式修正符。注意，模式修正符是区分大小写的。
　　i:非大小写敏感模式，:如果设定此修正符，模式中的字符将同时匹配大小写字母。
　　m:多行模式，当设定了此修正符，“行起始”和“行结束”除了匹配整个字符串开头和结束外，还分别匹配其中的换行符的之后和之前。
　　s:单行模式，如果设定了此修正符，模式中的圆点元字符(.)匹配所有的字符，包括换行符。没有此设定的话，则不包括换行符。
　　对于多行模式和单行模式，一个容易让初学者迷惑的地方是这两者并不向字面上那样是互斥的。事实上，它们只是分别定义了英文句点(.)、音调符(^)和美元符($)这三个元字符的匹配方式，因此，单行模式与多行模式的修正符可以同时使用。
　　x:如果设定了此修正符，模式中的空白字符除了被转义的或在字符类中的以外完全被忽略，在未转义的字符类之外的 # 以及下一个换行符之间的所有字符，包括两头，也都被忽略。它使得可以在复杂的模式中加入注释。我们会在后面的部分更详细的讲解正则表达中的注释。
　　模式修正符还有很多，这里不再一一列举。我们会结合后面的内容介绍一些其它的模式修正符。不同的工具也可以添加自己的模式修正符，不过上面几最为常见。
　　模式修正符通常跟在模式定义结束符的后面，例如下面例子中模式最后的“i”字符。/[A-Z]+(abc|xyz)*/i，这时此修正符会对整个匹配模式起作用。模式修正符也可以在模式内部通过包含在 "(?" 和 ")" 之间的修正符字母序列来实现。例如，(?im) 设定了不区分大小写，多行模式。也可以通过在字母前加上减号来取消这些选项。例如组合的选项 (?im-s)，设定了不区分大小写和多行模式，并取消了单行模式。如果一个字母在减号之前与之后都出现了，则该选项被取消设定。
　　注意，如果(?im-s)出现在一个子模式内(被另一对小括号包含)会把模式修正符的作用局限在该子模式中。
正则表达式的元字符（Meta-characters）
　　正则表达式的威力在于其能够在模式中包含选择和循环。它们通过使用元字符来编码在模式中，元字符不代表其自身，它们用一些特殊的方式来解析。
　　有两组不同的元字符:一种是模式中除了方括号内都能被识别的，还有一种是在方括号内被识别的。如果想在模式里包含一个元字符本身，就需要用到转义符号，正则表达式常用反斜线“”作为转义字符使用，为了匹配“”本身，你需要输入两个“”，向这样“”。当然，这个符号本身也是一个元字符。
　　方括号之外的元字符有这些:
　　
　　有数种用途的通用转义符
　　^
　　断言目标的开头(或在多行模式下行的开头，即紧随一换行符之后)
　　$
　　断言目标的结尾(或在多行模式下行的结尾，即紧随一换行符之前)
　　.
　　匹配除了换行符外的任意一个字符(默认情况下)
　　[
　　字符类定义开始
　　]
　　字符类定义结束
　　|
　　开始一个多选一的分支
　　(
　　子模式开始
　　)
　　子模式结束
　　?
　　扩展 ( 的含义，我们已经在介绍模式修正符里看到过它的使用。它也可以是 0 或 1 数量限定符，以及数量限定符最小值
　　*
　　匹配 0 个或多个的数量限定符
　　+
　　匹配 1 个或多个的数量限定符
　　{
　　最少/最多数量限定开始
　　}
　　最少/最多数量限定结束
　　模式中方括号内的部分称为“字符类”。字符类中可用的元字符为:
　　
　　通用转义字符
　　^
　　排除字符类，但仅当其为第一个字符时有效
　　-
　　指出字符范围  
在这里，最值得一提是“”这个元字符。之所以重点对它进行讲解是因为这一个元字符有多种不同的用法，在不同情况下代表不同的含义，而且使用频率非常高，是个很容易让人迷惑的地方。
　　第一种用法前面我们已经提过，是作为通用转义字符使用，如果其后跟着一个非字母数字字符，则取消该字符可能具有的任何特殊含义。此种将反斜线用作转义字符的用法适用于无论是字符类之中还是之外。例如“”代表一个单独的反斜线“”。
　　第二种用途提供了一种在模式中以可见方式去编码不可打印字符的方法。模式中完全可以包括不可打印字符，除了代表模式结束的二进制零，例如，可以用“a”代表alarm，即 BEL 字符(0x07)，或用“cx”代表"control-x"，其中 x 是任意字符。当然，这种方法表示的不一定非得是不可打印字符，实际上，可以用“xhh(十六进制代码为 hh 的字符)”和“ddd(八进制代码为 ddd 的字符)”来以编码的形式表达任何单字节字符，例如“40”可以用来表示空格。
　　反斜线的第三个用法是指定通用字符类型，这些字符类型序列可以出现在字符类之中和之外。每一个匹配相应类型中的一个字符。如果当前匹配点在目标字符串的结尾，以上所有匹配都失败，因为没有字符可供匹配。有以下这些常见的通用字符类:
　　d 任一十进制数字
　　D任一非十进制数的字符
　　s任一空白字符
　　S任一非空白字符
　　w任一“字”的字符
　　W任一“非字”的字符
　　反斜线的第四个用法是某些简单的断言，关于断言的讨论我们放在后面，这里先不加讨论。
　　反斜线的最后一个用法是逆向引用。关于逆向引用，我们会在后面讨论逆向引用的部分来做进一步的讨论。
　　我们已经看到，反斜线的众多用法，其中一些涉及到了以后才讲的内容。我们在模式中遇到反斜线时一定要注意它具体是哪一种用途以免疑惑。
　　另外两个方括号也是非常重要的元字符，左方括号开始了一个字符类，右方括号结束之。单独一个右方括号不是特殊字符。字符类匹配目标中的一个字符，该字符必须是字符类定义的字符集中的一个;除非字符类中的第一个字符是音调符(^)，此情况下目标字符必须不在字符类定义的字符集中。如果在字符类中需要音调符本身，则其必须不是第一个字符，或用反斜线转义。例如，[^A-Z]表式非大写字符。
　　其它元字符我们会在以后的文章中结合相关内容介绍。