正则表达式-逻辑”非“处理(记录)
“非”是正则表达式中最难处理的逻辑关系。因为没有直接对应的结构,“非”的处理比较吃力。
最简单的“非”,意思是此处不能出现某个字符,这一点通常很直观,似乎用排除型字符组『[…]』就可以解决。比如双引号字符串的匹配,首尾两个双引号很容易匹配,其中的内容肯定不是双引号(暂时不考虑转义的情况),所以可以用『[“]』表示即可,其长度不确定,所以用来限定,所以整个表达式就是『”[^”]“』,非常简单。
但是,事情果真都如此简单吗?我们仍然举cat和cut的例子,如果仍然希望匹配c开头、t结尾的单词,但不希望匹配cut,可以写成『c[^u]t』,是否就可以了?
这个表达式的意思是:最开头的字母是c,之后是一个不为u的字符,之后是t。没错,它确实不会匹配cut,也可以匹配cat。但是,chart、conduct、court等等,它也没法匹配,因为[^u]的意思是:匹配一个不是u的字符。
那么,把『[u]』改成『[u]+』好了,这样应该就可以解决问题了。但是真的如此吗?『[u]+』的意思是,一个或若干(最多到无穷)个字符,但每一个字符都不能是u。所以,尽管『c[u]+t』能匹配cat和chart,却不能匹配conduct和court。
看来,“非”真是比较难对付,让人非常纠结。好在,也不是没有办法解决它。回复到与-或-非的观点,分析要实现的功能:
逻辑关系 | 分析 |
---|---|
与 | 以c开头,以t结尾 |
或 | c和t之间可以出现的字母必须多于一个,没有上限 |
非 | c和t之间不能只有一个字符u |
如果只考虑“与”和“或”两个逻辑,表达式很好写,是『c[a-z]+t』,再把剩下的条件附加上去,就可以解决问题了。我们仔细看“非”的条件:c和t之间不能只有一个字符u。既然『[^u]+』表达的并不是这个意思,我们不妨换一种表述法:在c之间的位置向后看,不能出现cut。这一点,正好对应否定顺序环视(positive look-ahead)功能,『(?!cut)』就是用来进行这种判断的,它判断之后的字符串能不能由cut匹配,但并不真正真正进行匹配,也不会移动“当前位置”。所以我们将它放在表达式的最开头,得到『(?!cut)c[a-z]+t』。这个表达式的逻辑是:只有在当前位置右侧字符串不能由cut匹配的情况下,才从这里开始,向右尝试用c[a-z]+t。
如果我们更进一步,需要排除掉cat和cut,可以把否定顺序环视改为『(?!c[au]t)』。这样就能保证,匹配到的肯定不是cat或者cut。
更复杂一点,如果我们要验证这样一个字符串:它全部由小写字母构成,长度不超过12位,其中不能包含unfavored或者unwanted。也可以照章处理,先匹配“长度不超过12位”的小写字母『[a-z]{,12}』,然后写出匹配“不需要匹配内容”的正则表达式,『(unfavored|unwanted)』,再用否定顺序环视将它“排除”即可,只是这次要注意,不能直接写『(?!(unfavored|unwanted))』,因为它只能排除『(unfavored|unwanted)』出现在字符串开头的情况,为了排除它出现在字符串中的情况,我们要把否定顺序环视改为『(?![a-z](unfavored|unwanted))』,这样就确保完整的“排除”,整个表达式就是『(?![a-z](unfavored|unwanted))[a-z]{,12}』。
总结一下,正则表达式中的“非”,除去能用排除型字符组直接表示的,复杂一点的“非”逻辑都是按照这样的思路进行的:先用一个正则表达式准确匹配需要“排除”的字符串,再用环视功能排除掉它——“非”确实是正则表达式中,最难处理的逻辑关系,好在它并不复杂,而且,除去一些比较古老的工具(比如Apache 1.3),现在各种工具和语言,基本都支持这种功能。
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