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C#正則表達(dá)式快速入門

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admin

2024年12月15日 15:11 本文熱度 940

前言

正則表達(dá)式（Regular Expression）是一個(gè)強(qiáng)大的文本處理工具，主要用于字符串的搜索、替換、驗(yàn)證和分割等操作。通過定義特定的模式，正則表達(dá)式可以高效地匹配、查找或替換符合該模式的文本內(nèi)容。今天大姚將和大家一起來快速了解學(xué)習(xí)正則表達(dá)式，并且在C#中快速應(yīng)用。

正則表達(dá)式的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)方法相比，正則表達(dá)式在處理字符串時(shí)具有以下顯著優(yōu)勢：

靈活性：正則表達(dá)式提供了極高的靈活性，能夠匹配復(fù)雜的文本模式。
高效性：對(duì)于大量的文本數(shù)據(jù)，正則表達(dá)式提供了一種快速篩選和處理的方法。
廣泛應(yīng)用：幾乎所有的編程語言都支持正則表達(dá)式，使得它在跨平臺(tái)應(yīng)用中非常有用。

注意事項(xiàng)

正則表達(dá)式雖然強(qiáng)大，但是在處理復(fù)雜模式或大數(shù)據(jù)量時(shí)可能會(huì)比較耗時(shí)。因此，在性能敏感的場合要謹(jǐn)慎使用。
復(fù)雜的正則表達(dá)式可能難以理解和維護(hù)。建議在使用時(shí)添加必要的注釋，并盡量將復(fù)雜的模式拆分成多個(gè)簡單的部分。

常用元字符

元字符是正則表達(dá)式中具有特殊意義的字符，以下是一些常用的元字符及其作用：

. : 匹配除換行符外的任何單個(gè)字符。
- ：定義一個(gè)范圍（例如[A-Z]）。
^ : 匹配字符串的開始。
$ : 匹配字符串的結(jié)束。
* : 匹配前面的子表達(dá)式零次或多次。
+ : 匹配前面的子表達(dá)式一次或多次。
? : 匹配前面的子表達(dá)式零次或一次。
[] : 匹配括號(hào)內(nèi)的任意一個(gè)字符。
| : 匹配左右任意一個(gè)表達(dá)式（或操作）。
\ : 將下一個(gè)字符標(biāo)記為一個(gè)特殊字符、或一個(gè)原義字符、或一個(gè) 向后引用、或一個(gè)八進(jìn)制轉(zhuǎn)義符。?

驗(yàn)證郵箱地址

        /// <summary>
        /// 驗(yàn)證郵箱地址
        /// </summary>
        public static void VerifyEmailAddress()
        {
            string email = "edwin.doe@qq.com";
            string pattern = @"^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$";
            var regex = new Regex(pattern);
            bool isValid = regex.IsMatch(email);
            Console.WriteLine($"{email} is valid email address: {isValid}");
        }

驗(yàn)證手機(jī)號(hào)碼

        /// <summary>
        /// 驗(yàn)證手機(jī)號(hào)碼
        /// </summary>
        public static void VerifyMobilePhone()
        {
            string mobile = "13812345678";
            string pattern = @"^1[3-9]\d{9}$";
            var regex = new Regex(pattern);
            bool isValid = regex.IsMatch(mobile);
            Console.WriteLine($"{mobile} is valid mobile phone number: {isValid}");
        }

提取URL

        /// <summary>
        /// 提取URL
        /// </summary>
        public static void ExtractUrl()
        {
            string url = "https://github.com/YSGStudyHards/DotNetGuide";
            string pattern = @"^https?://(?:[a-zA-Z]|[0-9]|[$-_@.&+]|[!*\(\),]|(?:%[0-9a-fA-F][0-9a-fA-F]))+$";
            var regex = new Regex(pattern);
            Match match = regex.Match(url);
            if (match.Success)
            {
                Console.WriteLine($"Found URL: {match.Value}"); //Output：https://github.com/YSGStudyHards/DotNetGuide
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("No URL found.");
            }
        }

替換文本

        /// <summary>
        /// 替換文本
        /// </summary>
        public static void ReplaceText()
        {
            string input = "The date is 2024/12/16.";
            string pattern = @"(\d{4})/(\d{2})/(\d{2})";
            string replacement = "$1-$2-$3";
            var regex = new Regex(pattern);
            string result = regex.Replace(input, replacement);
            Console.WriteLine(result);//Output:The date is 2024-12-16.
        }

分割字符串

        /// <summary>
        /// 分割字符串
        /// </summary>
        public static void SplitString()
        {
            string pattern = @"[;,]";
            string input = "apple;banana,orange;grape";
            var regex = new Regex(pattern);
            string[] substrings = regex.Split(input);
            foreach (string substring in substrings)
            {
                Console.WriteLine(substring);
                //Output:
                //apple
                //banana
                //orange
                //grape
            }
        }

C#正則性能提升技巧

使用編譯選項(xiàng)

使用 RegexOptions.Compiled 選項(xiàng)可以提高正則表達(dá)式的執(zhí)行性能。此選項(xiàng)會(huì)在運(yùn)行時(shí)編譯正則表達(dá)式，從而加快匹配速度。

string pattern = @"(\d{4})/(\d{2})/(\d{2})";
Regex regex = new Regex(pattern, RegexOptions.Compiled);

避免過度回溯

復(fù)雜的正則表達(dá)式可能會(huì)導(dǎo)致大量的回溯，從而增加匹配時(shí)間。通過優(yōu)化正則表達(dá)式，減少不必要的回溯，可以提高性能。例如，盡量避免使用過多的重復(fù)限定符（如 *, +, ?），并使用非貪婪匹配（*?, +?, ??）來減少回溯。

// 貪婪匹配  
string pattern = @"<.*>";  
  
// 非貪婪匹配  
string pattern = @"<.*?>";

合理設(shè)置超時(shí)時(shí)間

為了防止正則表達(dá)式在極端情況下耗費(fèi)過多的時(shí)間，可以設(shè)置匹配操作的超時(shí)時(shí)間。

string pattern = @"(\d{4})/(\d{2})/(\d{2})";
TimeSpan timeout = TimeSpan.FromSeconds(1); // 設(shè)置1秒的超時(shí)時(shí)間  
Regex regex = new Regex(pattern, RegexOptions.None, timeout);

在線正則表達(dá)式大全

對(duì)于我們而言正則表達(dá)式用的不是很頻繁，記一下等到用的時(shí)候又忘記了。所以我們主要了解一下常用元字符和基本用法，當(dāng)遇到需要做正則表達(dá)式拼接的時(shí)候可以到網(wǎng)上查閱現(xiàn)有資料，這里大姚分享一個(gè)比較全面的在線正則表達(dá)式大全。