python爬虫之正则表达式学习

网络安全离不开脚本和工具的开发，python很多又需要正则表达式。

这是一个很好的学习正则表达式的项目

https://github.com/ziishaned/learn-regex/blob/master/translations/README-cn.md

基本匹配

正则表达式其实就是在执行搜索时的格式，它由一些字母和数字组合而成。 例如：一个正则表达式 the，它表示一个规则：由字母t开始，接着是h，再接着是e，正则表达式大小写敏感，所以the不会匹配The

"the" => The fat cat sat on the mat.

元字符

元字符数量多，也是正则匹配的学习重点

元字符	描述
.	句号匹配任意单个字符除了换行符。
[ ]	字符种类。匹配方括号内的任意字符。
[^ ]	否定的字符种类。匹配除了方括号里的任意字符
*	匹配>=0个重复的在*号之前的字符。
+	匹配>=1个重复的+号前的字符。
?	标记?之前的字符为可选.
{n,m}	匹配num个大括号之前的字符或字符集 (n <= num <= m).
(xyz)	字符集，匹配与 xyz 完全相等的字符串.
|	或运算符，匹配符号前或后的字符.
\	转义字符,用于匹配一些保留的字符 [ ] ( ) { } . * + ? ^ $ \ |
^	从开始行开始匹配.
$	从末端开始匹配.

点运算符 .

.是元字符中最简单的例子。 .匹配任意单个字符，但不匹配换行符。 例如，表达式.ar匹配一个任意字符后面跟着是a和r的字符串。

".ar" => The car parked in the garage.

字符集[ ]

字符集也叫做字符类。 方括号用来指定一个字符集。 在方括号中使用连字符来指定字符集的范围。 在方括号中的字符集不关心顺序。 例如，表达式[Tt]he 匹配 the 和 The。

"[Tt]he" => The car parked in the garage.

方括号的句号就表示句号。 表达式 ar[.] 匹配 ar.字符串

"ar[.]" => A garage is a good place to park a car.

否定字符集

一般来说 ^ 表示一个字符串的开头，但它用在一个方括号的开头的时候，它表示这个字符集是否定的。 例如，表达式[^c]ar 匹配一个后面跟着ar的除了c的任意字符。

"[^c]ar" => The car parked in the garage.

重复次数 +,*,?

后面跟着元字符 +，* or ? 的，用来指定匹配子模式的次数。 这些元字符在不同的情况下有着不同的意思。

*号

*号匹配 在*之前的字符出现大于等于0次。 例如，表达式 a* 匹配0或更多个以a开头的字符。表达式[a-z]* 匹配一个行中所有以小写字母开头的字符串。

"[a-z]*" => The car parked in the garage #21.

*字符和.字符搭配可以匹配所有的字符.*。 *和表示匹配空格的符号\s连起来用，如表达式\s*cat\s*匹配0或更多个空格开头和0或更多个空格结尾的cat字符串。

"\s*cat\s*" => The fat cat sat on the concatenation.

+ 号

+号匹配+号之前的字符出现 >=1 次。 例如表达式c.+t 匹配以首字母c开头以t结尾，中间跟着至少一个字符的字符串。

"c.+t" => The fat cat sat on the mat.

? 号

在正则表达式中元字符 ? 标记在符号前面的字符为可选，即出现 0 或 1 次。 例如，表达式 [T]?he 匹配字符串 he 和 The。

"[T]he" => The car is parked in the garage.

"[T]?he" => The car is parked in the garage.

{} 号

在正则表达式中 {} 是一个量词，常用来限定一个或一组字符可以重复出现的次数。 例如， 表达式 [0-9]{2,3} 匹配最少 2 位最多 3 位 0~9 的数字。

"[0-9]{2,3}" => The number was 9.9997 but we rounded it off to 10.0.

我们可以省略第二个参数。 例如，[0-9]{2,} 匹配至少两位 0~9 的数字。

"[0-9]{2,}" => The number was 9.9997 but we rounded it off to 10.0.

如果逗号也省略掉则表示重复固定的次数。 例如，[0-9]{3} 匹配3位数字

"[0-9]{3}" => The number was 9.9997 but we rounded it off to 10.0.

(...) 特征标群

特征标群是一组写在 (...) 中的子模式。(...) 中包含的内容将会被看成一个整体，和数学中小括号（ ）的作用相同。例如, 表达式 (ab)* 匹配连续出现 0 或更多个 ab。如果没有使用 (...) ，那么表达式 ab* 将匹配连续出现 0 或更多个 b 。再比如之前说的 {} 是用来表示前面一个字符出现指定次数。但如果在 {} 前加上特征标群 (...) 则表示整个标群内的字符重复 N 次。

我们还可以在 () 中用或字符 | 表示或。例如，(c|g|p)ar 匹配 car 或 gar 或 par.

"(c|g|p)ar" => The car is parked in the garage.

锚点

在正则表达式中，想要匹配指定开头或结尾的字符串就要使用到锚点。^ 指定开头，$ 指定结尾。

^ 号

^ 用来检查匹配的字符串是否在所匹配字符串的开头。

例如，在 abc 中使用表达式 ^a 会得到结果 a。但如果使用 ^b 将匹配不到任何结果。因为在字符串 abc 中并不是以 b 开头。

例如，^(T|t)he 匹配以 The 或 the 开头的字符串。

"(T|t)he" => The car is parked in the garage.

"^(T|t)he" => The car is parked in the garage.

$ 号

同理于 ^ 号，$ 号用来匹配字符是否是最后一个。

例如，(at\.)$ 匹配以 at. 结尾的字符串。

"(at\.)" => The fat cat. sat. on the mat.

"(at\.)$" => The fat cat. sat. on the mat.

简写字符集

正则表达式提供一些常用的字符集简写。如下:

简写	描述
.	除换行符外的所有字符
\w	匹配所有字母数字，等同于 [a-zA-Z0-9_]
\W	匹配所有非字母数字，即符号，等同于： [^\w]
\d	匹配数字： [0-9]
\D	匹配非数字： [^\d]
\s	匹配所有空格字符，等同于： [\t\n\f\r\p{Z}]
\S	匹配所有非空格字符： [^\s]
\f	匹配一个换页符
\n	匹配一个换行符
\r	匹配一个回车符
\t	匹配一个制表符
\v	匹配一个垂直制表符
\p	匹配 CR/LF（等同于 \r\n），用来匹配 DOS 行终止符

零宽度断言（前后预查）

先行断言和后发断言（合称 lookaround）都属于非捕获组（用于匹配模式，但不包括在匹配列表中）。当我们需要一个模式的前面或后面有另一个特定的模式时，就可以使用它们。

例如，我们希望从下面的输入字符串 $4.44 和 $10.88 中获得所有以 $ 字符开头的数字，我们将使用以下的正则表达式 (?<=\$)[0-9\.]*。意思是：获取所有包含 . 并且前面是 $ 的数字。

零宽度断言如下：

符号	描述
?=	正先行断言-存在
?!	负先行断言-排除
?<=	正后发断言-存在
?<!	负后发断言-排除

?=... 正先行断言

?=... 正先行断言，表示第一部分表达式之后必须跟着 ?=...定义的表达式。

返回结果只包含满足匹配条件的第一部分表达式。 定义一个正先行断言要使用 ()。在括号内部使用一个问号和等号： (?=...)。

正先行断言的内容写在括号中的等号后面。 例如，表达式 (T|t)he(?=\sfat) 匹配 The 和 the，在括号中我们又定义了正先行断言 (?=\sfat) ，即 The 和 the 后面紧跟着 (空格)fat。

"(T|t)he(?=\sfat)" => The fat cat sat on the mat.

 ?!... 负先行断言

负先行断言 ?! 用于筛选所有匹配结果，筛选条件为 其后不跟随着断言中定义的格式。 正先行断言 定义和 负先行断言 一样，区别就是 = 替换成 ! 也就是 (?!...)。

表达式 (T|t)he(?!\sfat) 匹配 The 和 the，且其后不跟着 (空格)fat。

"(T|t)he(?!\sfat)" => The fat cat sat on the mat.

 ?<= ... 正后发断言

正后发断言 记作(?<=...) 用于筛选所有匹配结果，筛选条件为 其前跟随着断言中定义的格式。 例如，表达式 (?<=(T|t)he\s)(fat|mat) 匹配 fat 和 mat，且其前跟着 The 或 the。

"(?<=(T|t)he\s)(fat|mat)" => The fat cat sat on the mat.

 ?<!... 负后发断言

负后发断言 记作 (?<!...) 用于筛选所有匹配结果，筛选条件为 其前不跟随着断言中定义的格式。 例如，表达式 (?<!(T|t)he\s)(cat) 匹配 cat，且其前不跟着 The 或 the。

"(?<!(T|t)he\s)(cat)" => The cat sat on cat.

标志

标志也叫模式修正符，因为它可以用来修改表达式的搜索结果。 这些标志可以任意的组合使用，它也是整个正则表达式的一部分。

标志	描述
i	忽略大小写。
g	全局搜索。
m	多行修饰符：锚点元字符 ^ $ 工作范围在每行的起始。

 忽略大小写 (Case Insensitive)

修饰语 i 用于忽略大小写。 例如，表达式 /The/gi 表示在全局搜索 The，在后面的 i 将其条件修改为忽略大小写，则变成搜索 the 和 The，g 表示全局搜索。

"The" => The fat cat sat on the mat.

"/The/gi" => The fat cat sat on the mat.

全局搜索 (Global search)

修饰符 g 常用于执行一个全局搜索匹配，即（不仅仅返回第一个匹配的，而是返回全部）。 例如，表达式 /.(at)/g 表示搜索 任意字符（除了换行）+ at，并返回全部结果。

"/.(at)/" => The fat cat sat on the mat.

"/.(at)/g" => The fat cat sat on the mat.

 多行修饰符 (Multiline)

多行修饰符 m 常用于执行一个多行匹配。

像之前介绍的 (^,$) 用于检查格式是否是在待检测字符串的开头或结尾。但我们如果想要它在每行的开头和结尾生效，我们需要用到多行修饰符 m。

例如，表达式 /at(.)?$/gm 表示小写字符 a 后跟小写字符 t ，末尾可选除换行符外任意字符。根据 m 修饰符，现在表达式匹配每行的结尾。

"/.at(.)?$/" => The fatcat saton the mat.

"/.at(.)?$/gm" => The fatcat saton the mat.

贪婪匹配与惰性匹配 (Greedy vs lazy matching)

正则表达式默认采用贪婪匹配模式，在该模式下意味着会匹配尽可能长的子串。我们可以使用 ? 将贪婪匹配模式转化为惰性匹配模式。

"/(.*at)/" => The fat cat sat on the mat. 

"/(.*?at)/" => The fat cat sat on the mat.