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C语言正则表达式编程技巧regcomp() regexec() regfree()用法示例

作者:维维 日期:2018-4-20 7:32:30 人气:

C语言正则表达式编程技巧regcomp() regexec() regfree()用法实例分享,今天要给各位朋友分享的是关于C语言正则表达式regcomp() regexec() regfree()用法例子,由于标准的C和C++都不支持正则表达式,不过有一些函数库可以辅助C/C++程序员完成这一功能,其中最著名的当数Philip Hazel的Perl-Compatible Regular Expression库,许多Linux发行版本都带有这一个函数库,那么下面咱们一块来详细了解下吧。

C语言处理正则表达式常用的函数有regcomp()、regexec()、regfree()和regerror(),通常C语言中使用正则表达式分为3个步骤,如下所示:

•编译正则表达式 regcomp()
•匹配正则表达式 regexec()
•释放正则表达式 regfree()

下边是对3个函数的详细解释

1、int regcomp (regex_t *compiled, const char *pattern, int cflags)

这个函数把指定的正则表达式pattern编译成一种特定的数据格式compiled,这样能够使匹配更有效。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。  

参数说明:

①regex_t 是一个结构体数据类型,用来存放编译之后的正则表达式,它的成员re_nsub 用来存储正则表达式中的子正则表达式的个数,子正则表达式就是用圆括号包起来的部分表达式。
②pattern 是指向我们写好的正则表达式的指针。
③cflags 有如下四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正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'$'就能够从行尾开始匹配,'^'就能够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)

当我们编译好正则表达式之后,就能够用regexec 匹配我们的目标文本串了,若在编译正则表达式的时候没有指定cflags的参数为REG_NEWLINE,则默认是忽略换行符的,也就是将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,在regex.h中定义:

typedef struct
 {
 regoff_t rm_so;
 regoff_t rm_eo;
 } regmatch_t;

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。一般我们以数组的形式定义一组这样的结构。因为往往我们的正则表达式中还包含子正则表达式。数组0单元存放主正则表达式位置,后边的单元依次存放子正则表达式位置。

参数说明:

①compiled 是已经用regcomp函数编译好的正则表达式。
②string 是目标文本串。
③nmatch 是regmatch_t结构体数组的长度。
④matchptr regmatch_t类型的结构体数组,存放匹配文本串的位置信息。
⑤eflags 有两个值
REG_NOTBOL 按我的理解是若指定了这个值,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;
REG_NOTEOL 和上边那个作用差不多,但是这个指定结束end of line。

3. void regfree (regex_t *compiled)

当我们使用完编译好的正则表达式之后,或者要重新编译其他正则表达式时,我们可用这个函数清空compiled指向的regex_t结构体的内容,请记住,若是重新编译的话,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产生错误时,就能够调用这个函数而返回一个包含错误信息的字符串。

参数说明:
①errcode 是由regcomp 和 regexec 函数返回的错误代号。
②compiled 是已经用regcomp函数编译好的正则表达式,这个值可以为NULL。
③buffer 指向用来存放错误信息的字符串的内存空间。
④length 指明buffer的长度,若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,不过它依然会返回完整的字符串的长度。因此我们可用以下的方法先得到错误字符串的长度。

size_t length = regerror (errcode, compiled, NULL, 0);

下边是一个匹配Email例子,按照上面的3步就行了。

C语言正则表达式编程技巧regcomp() regexec() regfree()用法示例

下面的程序负责从命令行获取正则表达式,接着将其运用于从标准输入得到的每行数据,并且打印出匹配结果。

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <regex.h>

/* 取子串的函数 */
static char* substr(const char*str,
unsigned start, unsigned end)
{
 unsigned n = end - start;
 static char stbuf[256];
 strncpy(stbuf, str + start, n);
 stbuf[n] = 0;
 return stbuf;
}

/* 主程序 */
int main(int argc, char** argv)
{
 char * pattern;
 int x, z, lno = 0, cflags = 0;
 char ebuf[128], lbuf[256];
 regex_t reg;
 regmatch_t pm[10];
 const size_t nmatch = 10;
 /* 编译正则表达式*/
 pattern = argv[1];
 z = regcomp(?, pattern, cflags);
 if (z != 0){
  regerror(z, ?, ebuf, sizeof(ebuf));
  fprintf(stderr, "%s: pattern '%s' \n",ebuf, pattern);
  return 1;
 }
 /* 逐行处理输入的数据 */
 while(fgets(lbuf, sizeof(lbuf), stdin))
 {
  ++lno;
  if ((z = strlen(lbuf)) > 0 && lbuf[z-1] == '\n')
  lbuf[z - 1] = 0;
  /* 对每一行应用正则表达式进行匹配 */
  z = regexec(?, lbuf, nmatch, pm, 0);
  if (z == REG_NOMATCH) continue;
  else if (z != 0) {
   regerror(z, ?, ebuf, sizeof(ebuf));
   fprintf(stderr, "%s: regcom('%s')\n", ebuf, lbuf);
   return 2;
  }
  /* 输出处理结果 */
  for (x = 0; x < nmatch && pm[x].rm_so != -1; ++ x)
  {
   if (!x) printf("%04d: %s\n", lno, lbuf);
   printf(" $%d='%s'\n", x, substr(lbuf, pm[x].rm_so, pm[x].rm_eo));
  }
 }
 /* 释放正则表达式 */
 regfree(?);
 return 0;
}

执行下面的命令可编译并执行该程序:

# gcc regexp.c -o regexp
# ./regexp 'regex[a-z]*' < regexp.c
0003: #include <regex.h>
$0='regex'
0027: regex_t reg;
$0='regex'
0054: z = regexec(?, lbuf, nmatch, pm, 0);
$0='regexec'

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