前言：
本文是前一片文章《深刻浅出之正则表达式一》的续篇，在本文中讲述了正则表达式中的组与向后引用，先前向后查看，条件测试，单词边界，选择符等表达式及例子，并分析了正则引擎在执行匹配时的内部机理。
本文是Jan Goyvaerts为RegexBuddy写的教程的译文，版权归原做者全部，欢迎转载。可是为了尊重原做者和译者的劳动，请注明出处！谢谢！html
9. 单词边界
元字符<<\b>>也是一种对位置进行匹配的“锚”。这种匹配是0长度匹配。程序员
有4种位置被认为是“单词边界”：正则表达式
1) 在字符串的第一个字符前的位置(若是字符串的第一个字符是一个“单词字符”)编程
2) 在字符串的最后一个字符后的位置(若是字符串的最后一个字符是一个“单词字符”)缓存
3) 在一个“单词字符”和“非单词字符”之间，其中“非单词字符”紧跟在“单词字符”以后编程语言
4) 在一个“非单词字符”和“单词字符”之间，其中“单词字符”紧跟在“非单词字符”后面ide
“单词字符”是能够用“\w”匹配的字符，“非单词字符”是能够用“\W”匹配的字符。在大多数的正则表达式实现中，“单词字符”一般包括<<[a-zA-Z0-9_]>>。函数
例如：<<\b4\b>>可以匹配单个的4而不是一个更大数的一部分。这个正则表达式不会匹配“44”中的4。测试
换种说法，几乎能够说<<\b>>匹配一个“字母数字序列”的开始和结束的位置。优化
“单词边界”的取反集为<<\B>>，他要匹配的位置是两个“单词字符”之间或者两个“非单词字符”之间的位置。
· 深刻正则表达式引擎内部
让咱们看看把正则表达式<<\bis\b>>应用到字符串“This island is beautiful”。引擎先处理符号<<\b>>。由于\b是0长度 ，因此第一个字符T前面的位置会被考察。由于T是一个“单词字符”，而它前面的字符是一个空字符(void)，因此\b匹配了单词边界。接着<<i>>和第一个字符“T”匹配失败。匹配过程继续进行，直到第五个空格符，和第四个字符“s”之间又匹配了<<\b>>。然而空格符和<<i>>不匹配。继续向后，到了第六个字符“i”，和第五个空格字符之间匹配了<<\b>>，而后<<is>>和第6、第七个字符都匹配了。然而第八个字符和第二个“单词边界”不匹配，因此匹配又失败了。到了第13个字符i，由于和前面一个空格符造成“单词边界”，同时<<is>>和“is”匹配。引擎接着尝试匹配第二个<<\b>>。由于第15个空格符和“s”造成单词边界，因此匹配成功。引擎“急着”返回成功匹配的结果。
10. 选择符
正则表达式中“|”表示选择。你能够用选择符匹配多个可能的正则表达式中的一个。
若是你想搜索文字“cat”或“dog”，你能够用<<cat|dog>>。若是你想有更多的选择，你只要扩展列表<<cat|dog|mouse|fish>>。
选择符在正则表达式中具备最低的优先级，也就是说，它告诉引擎要么匹配选择符左边的全部表达式，要么匹配右边的全部表达式。你也能够用圆括号来限制选择符的做用范围。如<<\b(cat|dog)\b>>，这样告诉正则引擎把(cat|dog)当成一个正则表达式单位来处理。
· 注意正则引擎的“急于表功”性
正则引擎是急切的，当它找到一个有效的匹配时，它会中止搜索。所以在必定条件下，选择符两边的表达式的顺序对结果会有影响。假设你想用正则表达式搜索一个编程语言的函数列表：Get，GetValue，Set或SetValue。一个明显的解决方案是<<Get|GetValue|Set|SetValue>>。让咱们看看当搜索SetValue时的结果。
由于<<Get>>和<<GetValue>>都失败了，而<<Set>>匹配成功。由于正则导向的引擎都是“急切”的，因此它会返回第一个成功的匹配，就是“Set”，而不去继续搜索是否有其余更好的匹配。
和咱们指望的相反，正则表达式并无匹配整个字符串。有几种可能的解决办法。一是考虑到正则引擎的“急切”性，改变选项的顺序，例如咱们使用<<GetValue|Get|SetValue|Set>>，这样咱们就能够优先搜索最长的匹配。咱们也能够把四个选项结合起来成两个选项：<<Get(Value)?|Set(Value)?>>。由于问号重复符是贪婪的，因此SetValue总会在Set以前被匹配。
一个更好的方案是使用单词边界：<<\b(Get|GetValue|Set|SetValue)\b>>或<<\b(Get(Value)?|Set(Value)?\b>>。更进一步，既然全部的选择都有相同的结尾，咱们能够把正则表达式优化为<<\b(Get|Set)(Value)?\b>>。
11. 组与向后引用
把正则表达式的一部分放在圆括号内，你能够将它们造成组。而后你能够对整个组使用一些正则操做，例如重复操做符。
要注意的是，只有圆括号“()”才能用于造成组。“[]”用于定义字符集。“{}”用于定义重复操做。
当用“()”定义了一个正则表达式组后，正则引擎则会把被匹配的组按照顺序编号，存入缓存。当对被匹配的组进行向后引用的时候，能够用“\数字”的方式进行引用。<<\1>>引用第一个匹配的后向引用组，<<\2>>引用第二个组，以此类推，<<\n>>引用第n个组。而<<\0>>则引用整个被匹配的正则表达式自己。咱们看一个例子。
假设你想匹配一个HTML标签的开始标签和结束标签，以及标签中间的文本。好比<B>This is a test</B>，咱们要匹配<B>和</B>以及中间的文字。咱们能够用以下正则表达式：“<([A-Z][A-Z0-9]*)[^>]*>.*?</\1>”
首先，“<”将会匹配“<B>”的第一个字符“<”。而后[A-Z]匹配B，[A-Z0-9]*将会匹配0到屡次字母数字，后面紧接着0到多个非“>”的字符。最后正则表达式的“>”将会匹配“<B>”的“>”。接下来正则引擎将对结束标签以前的字符进行惰性匹配，直到遇到一个“</”符号。而后正则表达式中的“\1”表示对前面匹配的组“([A-Z][A-Z0-9]*)”进行引用，在本例中，被引用的是标签名“B”。因此须要被匹配的结尾标签为“</B>”
你能够对相同的后向引用组进行屡次引用，<<([a-c])x\1x\1>>将匹配“axaxa”、“bxbxb”以及“cxcxc”。若是用数字形式引用的组没有有效的匹配，则引用到的内容简单的为空。
一个后向引用不能用于它自身。<<([abc]\1)>>是错误的。所以你不能将<<\0>>用于一个正则表达式匹配自己，它只能用于替换操做中。
后向引用不能用于字符集内部。<<(a)[\1b]>>中的<<\1>>并不表示后向引用。在字符集内部，<<\1>>能够被解释为八进制形式的转码。
向后引用会下降引擎的速度，由于它须要存储匹配的组。若是你不须要向后引用，你能够告诉引擎对某个组不存储。例如：<<Get(?:Value)>>。其中“(”后面紧跟的“?:”会告诉引擎对于组(Value)，不存储匹配的值以供后向引用。
· 重复操做与后向引用
当对组使用重复操做符时，缓存里后向引用内容会被不断刷新，只保留最后匹配的内容。例如：<<([abc]+)=\1>>将匹配“cab=cab”，可是<<([abc])+=\1>>却不会。由于([abc])第一次匹配“c”时，“\1”表明“c”；而后([abc])会继续匹配“a”和“b”。最后“\1”表明“b”，因此它会匹配“cab=b”。
应用：检查重复单词--当编辑文字时，很容易就会输入重复单词，例如“the the”。使用<<\b(\w+)\s+\1\b>>能够检测到这些重复单词。要删除第二个单词，只要简单的利用替换功能替换掉“\1”就能够了。
· 组的命名和引用
在PHP，Python中，能够用<<(?P<name>group)>>来对组进行命名。在本例中，词法?P<name>就是对组(group)进行了命名。其中name是你对组的起的名字。你能够用(?P=name)进行引用。
.NET的命名组
.NET framework也支持命名组。不幸的是，微软的程序员们决定发明他们本身的语法，而不是沿用Perl、Python的规则。目前为止，尚未任何其余的正则表达式实现支持微软发明的语法。
下面是.NET中的例子：
(?<first>group)(?’second’group)
正如你所看到的，.NET提供两种词法来建立命名组：一是用尖括号“<>”，或者用单引号“’’”。尖括号在字符串中使用更方便，单引号在ASP代码中更有用，由于ASP代码中“<>”被用做HTML标签。
要引用一个命名组，使用\k<name>或\k’name’.
当进行搜索替换时，你能够用“${name}”来引用一个命名组。
12. 正则表达式的匹配模式
本教程所讨论的正则表达式引擎都支持三种匹配模式：
<</i>>使正则表达式对大小写不敏感，
<</s>>开启“单行模式”，即点号“.”匹配新行符
<</m>>开启“多行模式”，即“^”和“$”匹配新行符的前面和后面的位置。
· 在正则表达式内部打开或关闭模式
若是你在正则表达式内部插入修饰符(?ism)，则该修饰符只对其右边的正则表达式起做用。(?-i)是关闭大小写不敏感。你能够很快的进行测试。<<(?i)te(?-i)st>>应该匹配TEst，可是不能匹配teST或TEST.
13. 原子组与防止回溯
在一些特殊状况下，由于回溯会使得引擎的效率极其低下。
让咱们看一个例子：要匹配这样的字串，字串中的每一个字段间用逗号作分隔符，第12个字段由P开头。
咱们容易想到这样的正则表达式<<^(.*?,){11}P>>。这个正则表达式在正常状况下工做的很好。可是在极端状况下，若是第12个字段不是由P开头，则会发生灾难性的回溯。如要搜索的字串为“1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13”。首先，正则表达式一直成功匹配直到第12个字符。这时，前面的正则表达式消耗的字串为“1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,”，到了下一个字符，<<P>>并不匹配“12”。因此引擎进行回溯，这时正则表达式消耗的字串为“1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11”。继续下一次匹配过程，下一个正则符号为点号<<.>>，能够匹配下一个逗号“,”。然而<<，>>并不匹配字符“12”中的“1”。匹配失败，继续回溯。你们能够想象，这样的回溯组合是个很是大的数量。所以可能会形成引擎崩溃。
用于阻止这样巨大的回溯有几种方案：
一种简单的方案是尽量的使匹配精确。用取反字符集代替点号。例如咱们用以下正则表达式<<^([^,\r\n]*,){11}P>>，这样可使失败回溯的次数降低到11次。
另外一种方案是使用原子组。
原子组的目的是使正则引擎失败的更快一点。所以能够有效的阻止海量回溯。原子组的语法是<<(?>正则表达式)>>。位于(?>)之间的全部正则表达式都会被认为是一个单一的正则符号。一旦匹配失败，引擎将会回溯到原子组前面的正则表达式部分。前面的例子用原子组能够表达成<<^(?>(.*?,){11})P>>。一旦第十二个字段匹配失败，引擎回溯到原子组前面的<<^>>。
14. 向前查看与向后查看
Perl 5 引 入了两个强大的正则语法：“向前查看”和“向后查看”。他们也被称做“零长度断言”。他们和锚定同样都是零长度的（所谓零长度即指该正则表达式不消耗被匹 配的字符串）。不一样之处在于“先后查看”会实际匹配字符，只是他们会抛弃匹配只返回匹配结果：匹配或不匹配。这就是为何他们被称做“断言”。他们并不实 际消耗字符串中的字符，而只是断言一个匹配是否可能。
几乎本文讨论的全部正则表达式的实现都支持“向前向后查看”。惟一的一个例外是Javascript只支持向前查看。
· 确定和否认式的向前查看
如咱们前面提过的一个例子：要查找一个q，后面没有紧跟一个u。也就是说，要么q后面没有字符，要么后面的字符不是u。采用否认式向前查看后的一个解决方案为<<q(?!u)>>。否认式向前查看的语法是<<(?!查看的内容)>>。
确定式向前查看和否认式向前查看很相似：<<(?=查看的内容)>>。
若是在“查看的内容”部分有组，也会产生一个向后引用。可是向前查看自己并不会产生向后引用，也不会被计入向后引用的编号中。这是由于向前查看自己是会被抛弃掉的，只保留匹配与否的判断结果。若是你想保留匹配的结果做为向后引用，你能够用<<(?=(regex))>>来产生一个向后引用。
· 确定和否认式的前后查看
向后查看和向前查看有相同的效果，只是方向相反
否认式向后查看的语法是：<<(?<!查看内容)>>
确定式向后查看的语法是：<<(?<=查看内容)>>
咱们能够看到，和向前查看相比，多了一个表示方向的左尖括号。
例：<<(?<!a)b>>将会匹配一个没有“a”做前导字符的“b”。
值得注意的是：向前查看从当前字符串位置开始对“查看”正则表达式进行匹配；向后查看则从当前字符串位置开始前后回溯一个字符，而后再开始对“查看”正则表达式进行匹配。
· 深刻正则表达式引擎内部
让咱们看一个简单例子。
把正则表达式<<q(?!u)>>应用到字符串“Iraq”。正则表达式的第一个符号是<<q>>。正如咱们知道的，引擎在匹配<<q>>之前会扫过整个字符串。当第四个字符“q”被匹配后，“q”后面是空字符(void)。而下一个正则符号是向前查看。引擎注意到已经进入了一个向前查看正则表达式部分。下一个正则符号是<<u>>，和空字符不匹配，从而致使向前查看里的正则表达式匹配失败。由于是一个否认式的向前查看，意味着整个向前查看结果是成功的。因而匹配结果“q”被返回了。
咱们在把相同的正则表达式应用到“quit”。<<q>>匹配了“q”。下一个正则符号是向前查看部分的<<u>>，它匹配了字符串中的第二个字符“i”。引擎继续走到下个字符“i”。然而引擎这时注意到向前查看部分已经处理完了，而且向前查看已经成功。因而引擎抛弃被匹配的字符串部分，这将致使引擎回退到字符“u”。
由于向前查看是否认式的，意味着查看部分的成功匹配致使了整个向前查看的失败，所以引擎不得不进行回溯。最后由于再没有其余的“q”和<<q>>匹配，因此整个匹配失败了。
为了确保你能清楚地理解向前查看的实现，让咱们把<<q(?=u)i>>应用到“quit”。<<q>>首先匹配“q”。而后向前查当作功匹配“u”，匹配的部分被抛弃，只返回能够匹配的判断结果。引擎从字符“i”回退到“u”。因为向前查当作功了，引擎继续处理下一个正则符号<<i>>。结果发现<<i>>和“u”不匹配。所以匹配失败了。因为后面没有其余的“q”，整个正则表达式的匹配失败了。
· 更进一步理解正则表达式引擎内部机制
让咱们把<<(?<=a)b>>应用到“thingamabob”。引擎开始处理向后查看部分的正则符号和字符串中的第一个字符。在这个例子中，向后查看告诉正则表达式引擎回退一个字符，而后查看是否有一个“a”被匹配。由于在“t”前面没有字符，因此引擎不能回退。所以向后查看失败了。引擎继续走到下一个字符“h”。再一次，引擎暂时回退一个字符并检查是否有个“a”被匹配。结果发现了一个“t”。向后查看又失败了。
向后查看继续失败，直到正则表达式到达了字符串中的“m”，因而确定式的向后查看被匹配了。由于它是零长度的，字符串的当前位置仍然是“m”。下一个正则符号是<<b>>，和“m”匹配失败。下一个字符是字符串中的第二个“a”。引擎向后暂时回退一个字符，而且发现<<a>>不匹配“m”。
在下一个字符是字符串中的第一个“b”。引擎暂时性的向后退一个字符发现向后查看被知足了，同时<<b>>匹配了“b”。所以整个正则表达式被匹配了。做为结果，正则表达式返回字符串中的第一个“b”。
· 向前向后查看的应用
咱们来看这样一个例子：查找一个具备6位字符的，含有“cat”的单词。
首先，咱们能够不用向前向后查看来解决问题，例如：
<< cat\w{3}|\wcat\w{2}|\w{2}cat\w|\w{3}cat>>
足够简单吧！可是当需求变成查找一个具备6-12位字符，含有“cat”，“dog”或“mouse”的单词时，这种方法就变得有些笨拙了。
咱们来看看使用向前查看的方案。在这个例子中，咱们有两个基本需求要知足：一是咱们须要一个6位的字符，二是单词含有“cat”。
知足第一个需求的正则表达式为<<\b\w{6}\b>>。知足第二个需求的正则表达式为<<\b\w*cat\w*\b>>。
把二者结合起来，咱们能够获得以下的正则表达式：
<<(?=\b\w{6}\b)\b\w*cat\w*\b>>
具体的匹配过程留给读者。可是要注意的一点是，向前查看是不消耗字符的，所以当判断单词知足具备6个字符的条件后，引擎会从开始判断前的位置继续对后面的正则表达式进行匹配。
最后做些优化，能够获得下面的正则表达式：
<<\b(?=\w{6}\b)\w{0,3}cat\w*>>
15. 正则表达式中的条件测试
条件测试的语法为<<(?ifthen|else)>>。“if”部分能够是向前向后查看表达式。若是用向前查看，则语法变为：<<(?(?=regex)then|else)>>，其中else部分是可选的。
若是if部分为true，则正则引擎会试图匹配then部分，不然引擎会试图匹配else部分。
须要记住的是，向前前后查看并不实际消耗任何字符，所以后面的then与else部分的匹配时从if测试前的部分开始进行尝试。
16. 为正则表达式添加注释
在正则表达式中添加注释的语法是：<<(?#comment)>>
例：为用于匹配有效日期的正则表达式添加注释：
(?#year)(19|20)\d\d[- /.](?#month)(0[1-9]|1[012])[- /.](?#day)(0[1-9]|[12][0-9]|3[01])
引自：http://www.cnblogs.com/dragon/archive/2006/05/09/394923.html