正则表达式（Regular Expression，简称 Regex）是一种强大的工具，用于匹配、查找和操作文本。它广泛应用于字符串处理、数据验证、文本提取等场景。本文将详细介绍正则表达式的基本概念、语法、用法和示例。
目录
- 正则表达式简介
- 正则表达式的基本语法
- 字符匹配
- 元字符
- 量词
- 分组与捕获
- 边界匹配
- 字符类
- 正则表达式的用法
- 匹配
- 查找
- 替换
- 分割
- 正则表达式示例
- 邮箱验证
- 手机号验证
- 提取 URL
- 替换文本
- 总结
1. 正则表达式简介
正则表达式是一种描述字符串模式的语法规则。它由普通字符（如字母、数字）和特殊字符（元字符）组成，用于定义匹配规则。正则表达式可以用于：
验证字符串是否符合特定格式（如邮箱、手机号）。
从文本中提取特定内容（如 URL、日期）。
替换文本中的特定部分。
2. 正则表达式的基本语法
字符匹配
- 普通字符：匹配自身。例如，a 匹配字符 a。
- 特殊字符：需要转义。例如，. 匹配句号，. 匹配字符 .。
元字符
元字符是正则表达式的核心，用于定义匹配规则：
- .：匹配任意单个字符（除换行符）。
- ^：匹配字符串的开头。
- $：匹配字符串的结尾。
- \d：匹配数字（等价于 [0-9]）。
- \w：匹配字母、数字或下划线（等价于 [a-zA-Z0-9_]）。
- \s：匹配空白字符（空格、制表符、换行符等）。
- \b：匹配单词边界。
量词
量词用于指定匹配的次数：
- *：匹配 0 次或多次。
- +：匹配 1 次或多次。
- ?：匹配 0 次或 1 次。
- {n}：匹配恰好 n 次。
- {n,}：匹配至少 n 次。
- {n,m}：匹配 n 到 m 次。
分组与捕获
- ()：将多个字符分组，并捕获匹配的内容。
- (?😃：非捕获分组，仅分组不捕获。
边界匹配
- ^：匹配字符串的开头。
- $：匹配字符串的结尾。
- \b：匹配单词边界。
字符类
- []：匹配括号内的任意一个字符。例如，[abc] 匹配 a、b 或 c。
- []：匹配不在括号内的任意一个字符。例如，[abc] 匹配非 a、b、c 的字符。
3. 正则表达式的用法
匹配
使用 Regex.IsMatch 方法检查字符串是否匹配正则表达式。
using System.Text.RegularExpressions;
string pattern = @"\d+"; // 匹配一个或多个数字
string input = "123abc";
bool isMatch = Regex.IsMatch(input, pattern); // true
查找
使用 Regex.Match 或 Regex.Matches 方法查找匹配的内容。
string pattern = @"\d+";
string input = "123abc456";
Match match = Regex.Match(input, pattern); // 匹配第一个结果
Console.WriteLine(match.Value); // 输出 "123"
MatchCollection matches = Regex.Matches(input, pattern); // 匹配所有结果
foreach (Match m in matches)
{
Console.WriteLine(m.Value); // 输出 "123" 和 "456"
}
替换
使用 Regex.Replace 方法替换匹配的内容。
string pattern = @"\d+";
string input = "123abc456";
string result = Regex.Replace(input, pattern, "X"); // 替换所有数字为 "X"
Console.WriteLine(result); // 输出 "XabcX"
分割
使用 Regex.Split 方法根据正则表达式分割字符串。
string pattern = @"\d+";
string input = "123abc456def";
string[] result = Regex.Split(input, pattern); // 根据数字分割
foreach (string s in result)
{
Console.WriteLine(s); // 输出 "abc" 和 "def"
}
4. 正则表达式示例
邮箱验证
验证字符串是否为有效的邮箱地址。
string pattern = @"^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$";
string email = "test@example.com";
bool isValid = Regex.IsMatch(email, pattern); // true
手机号验证
验证字符串是否为有效的手机号（以 1 开头，共 11 位数字）。
string pattern = @"^1\d{10}$";
string phone = "13800138000";
bool isValid = Regex.IsMatch(phone, pattern); // true
提取 URL
从文本中提取所有 URL。
string pattern = @"https?://[^\s]+";
string input = "Visit https://example.com and http://test.com";
MatchCollection matches = Regex.Matches(input, pattern);
foreach (Match m in matches)
{
Console.WriteLine(m.Value); // 输出 "https://example.com" 和 "http://test.com"
}
替换文本
将文本中的所有数字替换为 #。
string pattern = @"\d+";
string input = "123abc456";
string result = Regex.Replace(input, pattern, "#");
Console.WriteLine(result); // 输出 "#abc#"
5. 总结
正则表达式是一种强大的文本处理工具，掌握其基本语法和用法可以极大地提高开发效率。