.NET Framework 規則運算式

發行項
08/12/2011

規則運算式 (Regular Expression) 提供功能強大、彈性並有效率的方法來處理文字。規則運算式有各種模式比對標記法，可讓您快速剖析大量文字來尋找特定字元模式、驗證文字以確定其符合預先定義的模式 (例如電子郵件地址)、擷取、編輯、取代或刪除文字子字串，以及將擷取的字串加入至集合來產生報表。對於許多處理字串或剖析大型文字區塊的應用程式來說，規則運算式是不可或缺的工具。

規則運算式的運作方式

使用規則運算式來處理文字是以規則運算式引擎為核心，由 .NET Framework 中的 System.Text.RegularExpressions.Regex 物件來表示。使用規則運算式來處理文字時，至少需要提供下列兩項資訊給規則運算式引擎：

在文字中要識別的規則運算式模式。

在 .NET Framework 中，規則運算式模式由特殊的語法或語言所定義，這個語法或語言與 Perl 5 規則運算式相容，同時還加上一些額外的功能，例如由右至左的比對。如需詳細資訊，請參閱規則運算式語言項目。
要剖析來找出規則運算式模式的文字。

Regex 類別的方法可讓您執行下列作業：

呼叫 IsMatch 方法，以判斷輸入文字中是否存在規則運算式模式。如需使用 IsMatch 方法來驗證文字的範例，請參閱 HOW TO：確認字串是否為有效的電子郵件格式。
呼叫 Match 或 Matches 方法，以擷取符合規則運算式模式的一個或所有文字相符項目。第一個方法會傳回 Match 物件，這個物件提供相符文字的相關資訊。第二個方法會傳回 MatchCollection 物件，每個在剖析的文字中找到的符合項目，在這個物件中都有一個 Match 物件。
呼叫 Replace 方法，以取代符合規則運算式模式的文字。如需使用 Replace 方法來變更日期格式和從字串移除無效字元的範例，請參閱 HOW TO：從字串中刪除無效的字元和範例：變更日期格式。

如需規則運算式物件模型的概觀，請參閱規則運算式物件模型。

規則運算式範例

String 類別包含一些字串搜尋和取代方法，供您在較大的字串中尋找常值字串時使用。當您想要在較大的字串中尋找數個子字串的其中之一，或當您想要識別字串中的模式時，規則運算式最有用，如下列範例所示。

範例 1：取代子字串

假設郵寄清單包含的名稱有些會隨著名字或姓氏而加上稱呼 (Mr.、Mrs.、Miss 或 Ms.)。當您從清單中產生信封標籤時，如果不要包含稱呼，您可以使用規則運算式來移除稱呼，如下列範例所示。

Imports System.Text.RegularExpressions

Module Example
   Public Sub Main()
      Dim pattern As String = "(Mr\.? |Mrs\.? |Miss |Ms\.? )"
      Dim names() As String = { "Mr. Henry Hunt", "Ms. Sara Samuels", _
                                "Abraham Adams", "Ms. Nicole Norris" }
      For Each name As String In names
         Console.WriteLine(Regex.Replace(name, pattern, String.Empty))
      Next                                
   End Sub
End Module
' The example displays the following output:
'    Henry Hunt
'    Sara Samuels
'    Abraham Adams
'    Nicole Norris

using System;
using System.Text.RegularExpressions;

public class Example
{
   public static void Main()
   {
      string pattern = "(Mr\\.? |Mrs\\.? |Miss |Ms\\.? )";
      string[] names = { "Mr. Henry Hunt", "Ms. Sara Samuels", 
                         "Abraham Adams", "Ms. Nicole Norris" };
      foreach (string name in names)
         Console.WriteLine(Regex.Replace(name, pattern, String.Empty));
   }
}
// The example displays the following output:
//    Henry Hunt
//    Sara Samuels
//    Abraham Adams
//    Nicole Norris

規則運算式模式 (Mr\.? |Mrs\.? |Miss |Ms\.? ) 會比對出現的任何 "Mr "、"Mr." 、"Mrs "、"Mrs." 、"Miss "、"Ms" 或 "Ms." . 呼叫 Regex.Replace 方法會將符合的字串取代為 String.Empty，也就是說，會從原始字串中移除符合的字串。

範例 2：識別重複字

不小心輸入重複字是寫文章的人常犯的錯誤。您可以使用規則運算式來識別重複字，如下列範例所示。

Imports System.Text.RegularExpressions

Module modMain
   Public Sub Main()
      Dim pattern As String = "\b(\w+?)\s\1\b"
      Dim input As String = "This this is a nice day. What about this? This tastes good. I saw a a dog."
      For Each match As Match In Regex.Matches(input, pattern, RegexOptions.IgnoreCase)
         Console.WriteLine("{0} (duplicates '{1})' at position {2}", _
                           match.Value, match.Groups(1).Value, match.Index)
      Next
   End Sub
End Module
' The example displays the following output:
'       This this (duplicates 'This)' at position 0
'       a a (duplicates 'a)' at position 66

using System;
using System.Text.RegularExpressions;

public class Class1
{
   public static void Main()
   {
      string pattern = @"\b(\w+?)\s\1\b";
      string input = "This this is a nice day. What about this? This tastes good. I saw a a dog.";
      foreach (Match match in Regex.Matches(input, pattern, RegexOptions.IgnoreCase))
         Console.WriteLine("{0} (duplicates '{1})' at position {2}", 
                           match.Value, match.Groups[1].Value, match.Index);
   }
}
// The example displays the following output:
//       This this (duplicates 'This)' at position 0
//       a a (duplicates 'a)' at position 66

規則運算式模式 \b(\w+?)\s\1\b 可以解讀如下：

\b	從字緣開始。
(\w+)	比對一個或多個文字字元。這些字元一起形成可稱為 \1 的群組。
\s	比對空白字元。
\1	比對符合名為 \1 之群組的子字串。
\b	比對字緣。

將規則運算式選項設定為 RegexOptions.IgnoreCase 來呼叫 Regex.Matches 方法。因此，比對作業會不區分大小寫，而範例會將子字串 "This this" 視為重複字。

請注意，輸入字串包含子字串 "this. This"。不過，由於中間多了標點符號，所以不會視為重複字。

範例 3：動態建置區分文化特性的規則運算式

下列範例示範規則運算式與 .NET Framework 全球化功能提供的彈性結合起來所形成的強大功能。範例中使用 NumberFormatInfo 物件來判斷目前系統文化特性中的貨幣值格式。然後，便會使用這項資訊來動態建構可從文字中擷取貨幣值的規則運算式。對於每個符合項目，它會擷取只包含數值字串的子群組，將這個字串轉換為 Decimal 值，然後計算累計總數。

Imports System.Collections.Generic
Imports System.Globalization
Imports System.Text.RegularExpressions

Public Module Example
   Public Sub Main()
      ' Define text to be parsed.
      Dim input As String = "Office expenses on 2/13/2008:" + vbCrLf + _
                            "Paper (500 sheets)                      $3.95" + vbCrLf + _
                            "Pencils (box of 10)                     $1.00" + vbCrLf + _
                            "Pens (box of 10)                        $4.49" + vbCrLf + _
                            "Erasers                                 $2.19" + vbCrLf + _
                            "Ink jet printer                        $69.95" + vbCrLf + vbCrLf + _
                            "Total Expenses                        $ 81.58" + vbCrLf
      ' Get current culture's NumberFormatInfo object.
      Dim nfi As NumberFormatInfo = CultureInfo.CurrentCulture.NumberFormat
      ' Assign needed property values to variables.
      Dim currencySymbol As String = nfi.CurrencySymbol
      Dim symbolPrecedesIfPositive As Boolean = CBool(nfi.CurrencyPositivePattern Mod 2 = 0)
      Dim groupSeparator As String = nfi.CurrencyGroupSeparator
      Dim decimalSeparator As String = nfi.CurrencyDecimalSeparator

      ' Form regular expression pattern.
      Dim pattern As String = Regex.Escape(CStr(IIf(symbolPrecedesIfPositive, currencySymbol, ""))) + _
                              "\s*[-+]?" + "([0-9]{0,3}(" + groupSeparator + "[0-9]{3})*(" + _
                              Regex.Escape(decimalSeparator) + "[0-9]+)?)" + _
                              CStr(IIf(Not symbolPrecedesIfPositive, currencySymbol, "")) 
      Console.WriteLine("The regular expression pattern is: ")
      Console.WriteLine("   " + pattern)      

      ' Get text that matches regular expression pattern.
      Dim matches As MatchCollection = Regex.Matches(input, pattern, RegexOptions.IgnorePatternWhitespace)               
      Console.WriteLine("Found {0} matches. ", matches.Count)

      ' Get numeric string, convert it to a value, and add it to List object.
      Dim expenses As New List(Of Decimal)

      For Each match As Match In matches
         expenses.Add(Decimal.Parse(match.Groups.Item(1).Value))      
      Next

      ' Determine whether total is present and if present, whether it is correct.
      Dim total As Decimal
      For Each value As Decimal In expenses
         total += value
      Next

      If total / 2 = expenses(expenses.Count - 1) Then
         Console.WriteLine("The expenses total {0:C2}.", expenses(expenses.Count - 1))
      Else
         Console.WriteLine("The expenses total {0:C2}.", total)
      End If   
   End Sub
End Module
' The example displays the following output:
'       The regular expression pattern is:
'          \$\s*[-+]?([0-9]{0,3}(,[0-9]{3})*\.?[0-9]+)
'       Found 6 matches.
'       The expenses total $81.58.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Globalization;
using System.Text.RegularExpressions;

public class Example
{
   public static void Main()
   {
      // Define text to be parsed.
      string input = "Office expenses on 2/13/2008:\n" + 
                     "Paper (500 sheets)                      $3.95\n" + 
                     "Pencils (box of 10)                     $1.00\n" + 
                     "Pens (box of 10)                        $4.49\n" + 
                     "Erasers                                 $2.19\n" + 
                     "Ink jet printer                        $69.95\n\n" + 
                     "Total Expenses                        $ 81.58\n"; 

      // Get current culture's NumberFormatInfo object.
      NumberFormatInfo nfi = CultureInfo.CurrentCulture.NumberFormat;
      // Assign needed property values to variables.
      string currencySymbol = nfi.CurrencySymbol;
      bool symbolPrecedesIfPositive = nfi.CurrencyPositivePattern % 2 == 0;
      string groupSeparator = nfi.CurrencyGroupSeparator;
      string decimalSeparator = nfi.CurrencyDecimalSeparator;

      // Form regular expression pattern.
      string pattern = Regex.Escape( symbolPrecedesIfPositive ? currencySymbol : "") + 
                       @"\s*[-+]?" + "([0-9]{0,3}(" + groupSeparator + "[0-9]{3})*(" + 
                       Regex.Escape(decimalSeparator) + "[0-9]+)?)" + 
                       (! symbolPrecedesIfPositive ? currencySymbol : ""); 
      Console.WriteLine( "The regular expression pattern is:");
      Console.WriteLine("   " + pattern);      

      // Get text that matches regular expression pattern.
      MatchCollection matches = Regex.Matches(input, pattern, 
                                              RegexOptions.IgnorePatternWhitespace);               
      Console.WriteLine("Found {0} matches.", matches.Count); 

      // Get numeric string, convert it to a value, and add it to List object.
      List<decimal> expenses = new List<Decimal>();

      foreach (Match match in matches)
         expenses.Add(Decimal.Parse(match.Groups[1].Value));      

      // Determine whether total is present and if present, whether it is correct.
      decimal total = 0;
      foreach (decimal value in expenses)
         total += value;

      if (total / 2 == expenses[expenses.Count - 1]) 
         Console.WriteLine("The expenses total {0:C2}.", expenses[expenses.Count - 1]);
      else
         Console.WriteLine("The expenses total {0:C2}.", total);
   }  
}
// The example displays the following output:
//       The regular expression pattern is:
//          \$\s*[-+]?([0-9]{0,3}(,[0-9]{3})*\.?[0-9]+)
//       Found 6 matches.
//       The expenses total $81.58.

在目前文化特性是英文 - 美國 (en-US) 的電腦上，這個範例會動態建置規則運算式 \$\s*[-+]?([0-9]{0,3}(,[0-9]{3})*(\.[0-9]+)?)。這個規則運算式模式可以解讀如下：

\$	在輸入字串中尋找一個出現的美元符號 ($)。規則運算式模式字串包含反斜線，表示要將美元符號解譯為常值，而不是規則運算式錨點 (只有 $ 符號即表示規則運算式引擎應該嘗試在字串結尾開始比對)。為了確保不會將目前文化特性的貨幣符號誤解為規則運算式符號，這個範例會呼叫 Escape 方法來逸出字元。
\s*	尋找零個以上出現的空白字元。
[-+]?	尋找零個或一個出現的正號或負號。
([0-9]{0,3}(,[0-9]{3})*(\.[0-9]+)?)	這個運算式周圍的外括號表示這是擷取型群組或子運算式。如果找到符合項目，則可以從 Match.Groups 屬性傳回之 GroupCollection 物件中的第二個 Group 物件擷取這部分相符字串的相關資訊 (集合中的第一個項目表示整個符合項目)。
[0-9]{0,3}	尋找零個至三個出現的十進位數字 0 到 9。
(,[0-9]{3})*	尋找零個以上出現的下列模式：群組分隔符號加三個十進位數字。
\.	尋找一個出現的小數分隔符號。
[0-9]+	尋找一個或多個十進位數字。
(\.[0-9]+)?	尋找零個或一個出現的下列模式：小數分隔符號加至少一個十進位數字。

如果在輸入字串中發現上述任何一個子模式，則表示比對成功，而包含比對相關資訊的 Match 物件會加入至 MatchCollection 物件。

標題	說明
規則運算式語言項目	提供一組可以用來定義規則運算式的字元、運算子以及建構的資訊。
在 .NET Framework 中使用規則運算式的最佳作法	針對最佳化規則運算式效能及建立穩固、可靠的規則運算式模式提供建議。
規則運算式物件模型	提供資訊和程式碼範例，說明如何使用規則運算式類別。
規則運算式行為的詳細資訊	提供有關 .NET Framework 規則運算式的功能和行為的詳細資訊。
規則運算式範例	提供程式碼範例，說明規則運算式的一般用法。

參考

System.Text.RegularExpressions

System.Text.RegularExpressions.Regex

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