C语言嵌入正则表达式

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了C语言嵌入正则表达式前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
@H_404_0@标准的C和C++都不支持正则表达式,但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发行版本都带有这个函数库。

@H_404_0@C语言处理正则表达式常用的函数有regcomp()、regexec()、regfree()和regerror(),一般分为三个步骤,如下所示:

C语言中使用正则表达式一般分为三步:
  1. 编译正则表达式 regcomp()
  2. 匹配正则表达式 regexec()
  3. 释放正则表达式 regfree()


下边是对三个函数的详细解释

1、int regcomp (regex_t *compiled,const char *pattern,int cflags)
@H_404_0@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,这样可以使匹配更有效。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:
@H_404_0@①regex_t 是一个结构体数据类型,用来存放编译后的正则表达式,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。
@H_404_0@②pattern 是指向我们写好的正则表达式的指针。
@H_404_0@③cflags 有如下4个值或者是它们或运算(|)后的值:
@H_404_0@REG_EXTENDED 以功能更加强大的扩展正则表达式的方式进行匹配。
@H_404_0@REG_ICASE 匹配字母时忽略大小写。
@H_404_0@REG_NOSUB 不用存储匹配后的结果。
@H_404_0@REG_NEWLINE 识别换行符,这样'$'就可以从行尾开始匹配,'^'就可以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)
@H_404_0@当我们编译好正则表达式后,就可以用regexec 匹配我们的目标文本串了,如果在编译正则表达式的时候没有指定cflags的参数为REG_NEWLINE,则默认情况下是忽略换行符的,也就是把整个文本串当作一个字符串处理。执行成功返回0。
@H_404_0@regmatch_t 是一个结构体数据类型,在regex.h中定义:
@H_404_0@typedef struct
@H_404_0@{
@H_404_0@ regoff_t rm_so;
@H_404_0@ regoff_t rm_eo;
@H_404_0@} regmatch_t;
@H_404_0@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。通常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:
@H_404_0@①compiled 是已经用regcomp函数编译好的正则表达式。
@H_404_0@②string 是目标文本串。
@H_404_0@③nmatch 是regmatch_t结构体数组的长度。
@H_404_0@④matchptr regmatch_t类型的结构体数组,存放匹配文本串的位置信息。
@H_404_0@⑤eflags 有两个值
@H_404_0@REG_NOTBOL 按我的理解是如果指定了这个值,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;
@H_404_0@REG_NOTEOL 和上边那个作用差不多,不过这个指定结束end of line。

3. void regfree (regex_t *compiled)
@H_404_0@当我们使用完编译好的正则表达式后,或者要重新编译其他正则表达式的时候,我们可以用这个函数清空compiled指向的regex_t结构体的内容请记住,如果是重新编译的话,一定要先清空regex_t结构体 @H_404_0@。

4. size_t regerror (int errcode,regex_t *compiled,char *buffer,size_t length)
@H_404_0@当执行regcomp 或者regexec 产生错误的时候,就可以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:
@H_404_0@①errcode 是由regcomp 和 regexec 函数返回的错误代号。
@H_404_0@②compiled 是已经用regcomp函数编译好的正则表达式,这个值可以为NULL。
@H_404_0@③buffer 指向用来存放错误信息的字符串的内存空间。
@H_404_0@④length 指明buffer的长度,如果这个错误信息的长度大于这个值,则regerror 函数自动截断超出的字符串,但他仍然会返回完整的字符串的长度。所以我们可以用如下的方法先得到错误字符串的长度。

@H_404_0@size_t length = regerror (errcode,compiled,NULL,0);

下边是一个匹配Email例子,按照上面的三步就可以。 @H_404_0@


下面的程序负责从命令行获取正则表达式,然后将其运用于从标准输入得到的每行数据,并打印出匹配结果。
@H_404_0@#include <stdio.h>
@H_404_0@#include <sys/types.h>
@H_404_0@#include <regex.h>

@H_404_0@/* 取子串的函数 */
@H_404_0@static char* substr(const char*str,
@H_404_0@unsigned start,unsigned end)
@H_404_0@{
@H_404_0@ unsigned n = end - start;
@H_404_0@ static char stbuf[256];
@H_404_0@ strncpy(stbuf,str + start,n);
@H_404_0@ stbuf[n] = 0;
@H_404_0@ return stbuf;
@H_404_0@}

@H_404_0@/* 主程序 */
@H_404_0@int main(int argc,char** argv)
@H_404_0@{
@H_404_0@ char * pattern;
@H_404_0@ int x,z,lno = 0,cflags = 0;
@H_404_0@ char ebuf[128],lbuf[256];
@H_404_0@ regex_t reg;
@H_404_0@ regmatch_t pm[10];
@H_404_0@ const size_t nmatch = 10;
@H_404_0@ /* 编译正则表达式*/
@H_404_0@ pattern = argv[1];
@H_404_0@ z = regcomp(?,pattern,cflags);
@H_404_0@ if (z != 0){
@H_404_0@ regerror(z,?,ebuf,sizeof(ebuf));
@H_404_0@ fprintf(stderr,"%s: pattern '%s' \n",pattern);
@H_404_0@ return 1;
@H_404_0@ }
@H_404_0@ /* 逐行处理输入的数据 */
@H_404_0@ while(fgets(lbuf,sizeof(lbuf),stdin))
@H_404_0@ {
@H_404_0@ ++lno;
@H_404_0@ if ((z = strlen(lbuf)) > 0 && lbuf[z-1] == '\n')
@H_404_0@ lbuf[z - 1] = 0;
@H_404_0@ /* 对每一行应用正则表达式进行匹配 */
@H_404_0@ z = regexec(?,lbuf,nmatch,pm,0);
@H_404_0@ if (z == REG_NOMATCH) continue;
@H_404_0@ else if (z != 0) {
@H_404_0@ regerror(z,"%s: regcom('%s')\n",lbuf);
@H_404_0@ return 2;
@H_404_0@ }
@H_404_0@ /* 输出处理结果 */
@H_404_0@ for (x = 0; x < nmatch && pm[x].rm_so != -1; ++ x)
@H_404_0@ {
@H_404_0@ if (!x) printf("%04d: %s\n",lno,lbuf);
@H_404_0@ printf(" $%d='%s'\n",x,substr(lbuf,pm[x].rm_so,pm[x].rm_eo));
@H_404_0@ }
@H_404_0@ }
@H_404_0@ /* 释放正则表达式 */
@H_404_0@ regfree(?);
@H_404_0@ return 0;
@H_404_0@}

@H_404_0@执行下面的命令可以编译并执行该程序:
@H_404_0@# gcc regexp.c -o regexp
@H_404_0@# ./regexp 'regex[a-z]*' < regexp.c
@H_404_0@0003: #include <regex.h>
@H_404_0@$0='regex'
@H_404_0@0027: regex_t reg;
@H_404_0@$0='regex'
@H_404_0@0054: z = regexec(?,0);
@H_404_0@$0='regexec'



小结:对那些需要进行复杂数据处理的程序来说,正则表达式无疑是一个非常有用的工具。本文重点在于阐述如何在C语言中利用正则表达式来简化字符串处理,以便在数据处理方面能够获得与Perl语言类似的灵活性。

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