在C语言中利用PCRE实现正则表达式
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1.PCRE简介 2. 正则表达式定义 3. PCRE正则表达式的定义 4. PCRE的函数简介 5. 使用PCRE在C语言中实现正则表达式的解析 6. PCRE函数在C语言中的使用小例子 1. PCRE简介PCRE(Perl Compatible RegularExpressions即：perl语言兼容正则表达式)是一个用C语言编写的正则表达式函数库，由菲利普.海泽(Philip Hazel)编写。PCRE是一个轻量级的函数库，比Boost之中的正则表达式库小得多。PCRE十分易用，同时功能也很强大，性能超过了POSIX正则表达式库和一些经典的正则表达式库[1]。 和Boost正则表达式库的比较显示[2]，双方的性能相差无几，PCRE在匹配简单字符串时更快，Boost则在匹配较长字符串时胜出---但两者差距很小，考虑到PCRE的大小和易用性，我们可以认为PCRE更值得考虑。 PCRE被广泛使用在许多开源软件之中，最著名的莫过于ApacheHTTP服务器和PHP脚本语言、R脚本语言，此外，正如从其名字所能看到的，PCRE也是perl语言的缺省正则库。 PCRE是用C语言实现的，其C++实现版本是PCRE++。 2. 正则表达式定义一个正则表达式就是由普通字符（例如字符 a 到 z）以及特殊字符（称为元字符）组成的文字模式。该模式描述在查找文字主体时待匹配的一个或多个字符串。正则表达式作为一个模板，将某个字符模式与所搜索的字符串进行匹配。 例如下面一些正则表达式： ^(-?d+)(.d+)?$ 匹配浮点数 ^[A-Za-z]+$ 匹配由26个英文字母组成的字符串 ^[A-Z]+$ 匹配由26个英文字母的大写组成的字符串 ^[a-z]+$ 匹配由26个英文字母的小写组成的字符串 ^[A-Za-z0-9]+$ 匹配由数字和26个英文字母组成的字符串 ^w+$ 匹配由数字、26个英文字母或者下划线组成的字符串 ^[w-]+(.[w-]+)*@[w-]+(.[w-]+)+$ 匹配email地址 当然，可能你会问上面这些表达式为什么是这样写。这里就暂时不做多讲，因为本文主要讲的是PCRE库的应用，所以想了解更多的话，可以看我下面的[附录1]，里面有全部正则表式用到的元字符说明。或参考网址[3]正则表达式语言元素msdn文档。 3. PCRE正则表达式的定义用于描述字符排列和匹配模式的一种语法规则。它主要用于字符串的模式分割、匹配、查找及替换操作。 正则中重要的几个概念有：元字符、转义、模式单元（重复）、反义、引用和断言。 常用的元字符(Meta-character) 元字符 说明 A匹配字符串串首的原子 Z匹配字符串串尾的原子 b匹配单词的边界/bis/匹配头为is的字符串/isb/匹配尾为is的字符串/bisb/定界 B匹配除单词边界之外的任意字符 /Bis/匹配单词“This”中的“is” d匹配一个数字；等价于[0-9] D匹配除数字以外任何一个字符；等价于[^0-9] w匹配一个英文字母、数字或下划线；等价于[0-9a-zA-Z_] W匹配除英文字母、数字和下划线以外任何一个字符；等价于[^0-9a-zA-Z_] s匹配一个空白字符；等价于[ftv] S匹配除空白字符以外任何一个字符；等价于[^ftv] f匹配一个换页符等价于x0c或cL 匹配一个换行符；等价于x0a或cJ 匹配一个回车符等价于x0d或cM t匹配一个制表符；等价于x09或cl v匹配一个垂直制表符；等价于x0b或ck oNN 匹配一个八进制数字 xNN 匹配一个十六进制数字 cC 匹配一个控制字符 模式修正符（PatternModifiers） 模式修正符在忽略大小写、匹配多行中使用特别多，掌握了这一个修正符，往往能解决我们遇到的很多问题。 i－可同时匹配大小写字母 M－将字符串视为多行 S－将字符串视为单行，换行符做普通字符看待，使“.”匹配任何字符 X－模式中的空白忽略不计 U－匹配到最近的字符串 e－将替换的字符串作为表达使用 格式：/apple/i匹配“apple”或“Apple”等，忽略大小写。 当然这里还有很多种情况，在这里就不一一描述出来了。 4. PCRE的函数简介PCRE是一个NFA正则引擎，不然不能提供完全与Perl一致的正则语法功能。但它同时也实现了DFA，只是满足数学意义上的正则。 PCRE提供了19个接口函数。 这里只介绍了几个主要和常用的接口函数，另外的可通过PCRE源码文档进行了解。注意，使用PCRE主要是使用下面介绍的前四个函数，对这四个函数有了了解，使用PCRE库的时候就会简单很多了。 下面所讲的函数，都在PCRE头文件上定义申明：#include <pcre.h>。 1.pcre_compile 函数原型： pcre *pcre_compile(const char *pattern,intoptions,const char **errptr,int *erroffset,const unsigned char *tableptr) 功能：将一个正则表达式编译成一个内部表示，在匹配多个字符串时，可以加速匹配。其同pcre_compile2功能一样只是缺少一个参数errorcodeptr。 参数说明： pattern正则表达式 options为0，或者其他参数选项 errptr出错消息 erroffset出错位置 tableptr指向一个字符数组的指针，可以设置为空NULL。 2. pcre_compile2 函数原型： pcre *pcre_compile2(const char *pattern,int options,int *errorcodeptr,const unsigned char*tableptr) 功能：将一个正则表达式编译成一个内部表示，在匹配多个字符串时，可以加速匹配。其同pcre_compile功能一样只是多一个参数errorcodeptr。 参数： pattern 正则表达式 options 为0，或者其他参数选项 errorcodeptr存放出错码 errptr 出错消息 erroffset出错位置 tableptr 指向一个字符数组的指针，可以设置为空NULL。 3. pcre_exec 函数原型： int pcre_exec(const pcre *code,const pcre_extra*extra,const char *subject,int length,int startoffset,int*ovector,int ovecsize) 功能：使用编译好的模式进行匹配，采用与Perl相似的算法，返回匹配串的偏移位置。 参数： code编译好的模式 extra指向一个pcre_extra结构体，可以为NULL subject需要匹配的字符串 length匹配的字符串长度（Byte） startoffset匹配的开始位置 options选项位 ovector指向一个结果的整型数组 ovecsize 数组大小。 4．pcre_study 函数原型： pcre_extra *pcre_study(const pcre *code,const char **errptr) 功能：对编译的模式进行学习，提取可以加速匹配过程的信息。 参数： code已编译的模式 options选项 errptr 出错消息 5. pcre_version 函数原型： char *pcre_version(void) 功能：返回PCRE的版本信息。 参数：无。 6. pcre_config 函数原型： int pcre_config(int what,void *where) 功能：查询当前PCRE版本中使用的选项信息。 参数： what 选项名 where存储结果的位置 7．pcre_maketables 函数原型： const unsigned char *pcre_maketables(void) 功能：生成一个字符表，表中每一个元素的值不大于256，可以用它传给pcre_compile()替换掉内建的字符表。 参数：无 5. 使用PCRE在C语言中实现正则表达式的解析上述讲了这么多PCRE相关函数的介绍，目的还是为了能够运用上，所以这里就先讲解下使用PCRE的过程。主要过程分三步走第一步编译正则表达式；第二匹配正则表达式；第三步释放正则表达式。 1．编译正则表达式 为了提高效率，在将一个字符串与正则表达式进行比较之前，首先要用pcre_compile() /pcre_compile2() 函数对它时行编译，转化成PCRE引擎能够识别的结构（struct real_pcre）。 这里还可以调用pcre_study()函数，对编译后的正则表达式结构（struct real_pcre）时行分析和学习，学习的结果是一个数据结构（struc pcre_extra），这个数据结构连同编译后的规则（struct real_pcre）可以一起送给pcre_exec单元进行匹配。 2.匹配正则表达式 一旦用函数pcre_compile() /pcre_compile2()成功地编译了正则表达式，接下来就可以调用pcre_exec（）函数完成模式匹配。根据正则表达式到指定的字符串中进行查找和匹配,并输出匹配的结果。 3. 释放正则表达式 无论什么时候，当不再需要已经编译过的正则表达式时，都应该调用函数free()将其释放，以免产生内在泄漏。 6. PCRE函数在C语言中的使用小例子在使用PCRE库时，首先肯定是需要安装pcre的，不过一般的系统都会有自带的PCRE库。不过如果想使用最新版本的话，也可以自已下载一个安装包。我这里下载的安装是pcre-8.13.tar.gz版本。安装过程很简单，把安装包上传需要安装的服务器上，安装时默认路径即可，我是在linux环境下安装的，执行命令如下： 1.[root@host70-151 pcre-8.13]# ./configure 2.[root@host70-151 pcre-8.13]# make && make install 此两步即可安装完成，安装成功后的头文件在：/usr/local/include,库文件在:/usr/local/lib 。 下面是我的一个使用PCRE库函数的一个小例子，其功能是匹配手机号码的正则表达式是否成功，分成四类手机号码时行匹配，分别是移动、电信、联通和CDMA的手机号。里面用到了PCRE库函数中的pcre_compile()和pcre_exec()： 因为我是在linux下编译C程序的，所以要用到makefile文件。注意：如果你在编译时出现提示： /usr/zej/zej_test/kernel/pcre_test2.c:29: undefinedreference to `pcre_compile' /usr/zej/zej_test/kernel/pcre_test2.c:35: undefinedreference to `pcre_exec' 没有定义pcre.h文件里面的函数时，是因为没有链接到库文件里，这时可以能过修改makefile，在l里面添加一个lpcre即可。然后在编译便可成功。
下面是编译通过后，运行程序后的结果： 按照提示输入手机号：13591995735（移动手机号）
随便输入一个号码：7459812
输入联通手机号码：13006666039
输入电信手机号码：18900000036
[1]：一些正则表达库的对比 http://www.regular-expressions.info/refflavors.html [2]：Boost和PCRE正则库的性能对比 http://www.boost.org/doc/libs/1_40_0/libs/regex/doc/gcc-performance.html [3]：正则表达式语言元素 http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/az24scfc.aspx 附录1： 元字符及其在正则表达式上下文中的行为的一个完整列表： （编辑：安卓应用网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |