预定义的集合元字符

使用目前提供的工具可以完成很多工作。但是，要使用 [0-9] 表示模式中的每个数值数字，或（更糟）使用 [0 -9a -zA-Z]表示任何字母数字字符，还有一段相当漫长的过程。为了减轻处理这些常用但冗长模式的痛苦，事先定义了预定义元字符集合。正则表达式的不同实现定义了不同的预定义元字符集合，下面描述的预定义元字符集合在 .NET Framework 中得到 System.Text.RegularExpressions API 的支持。这些预定义元字符的标准语法是，在反斜杠 \ 后跟一个或多个字符。多数预定义元字符只有一个字符，它们的使用很容易，是冗长字符类的理想替代字符。以下是两个示例：\d 匹配所有数值数字，\w 匹配所有单词字符（字母数字加下划线）。例外情况是一些特定字符代码匹配，此时必须指定所匹配字符的地址，如 \u000D 将匹配 Unicode 回车符。下面列出一些最常用的字符类及其等效的元字符。

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表达式示例

很多人都喜欢通过示例学习，下面即提供一些表达式示例。要获取更多示例，请访问以下地址中的正则表达式联机数据库：http://www.regexlib.com/。

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ASP.NET 中的验证

ASP.NET 提供了一套验证控件，与使用旧的（或愿意的话使用传统的） ASP 处理任务相比，验证控件使在 Web 窗体上验证输入变得非常容易。其中一个非常有效的验证器是 RegularExpressionValidator，如您所料，它允许您提供必须匹配输入的正则表达式来验证输入。设置控件的 ValidationExpression 属性可指定正则表达式的模式。下面显示了验证邮政代码字段的验证程序：

<asp:RegularExpressionValidator runat="server" id="ZipCodeValidator"
ControlToValidate="ZipCodeTextBox" ErrorMessage="Invalid ZIP code
format; format should be either 12345 or 12345-6789."
ValidationExpression="(\d{5}(-\d{4})?" />

使用 RegularExpressionValidator 要注意几个问题：

• 决不要使用验证程序要验证的控件中的空字符串来激活验证器。只有 RequiredFieldValidator 才可以捕获空字符串。

• 您无需指定匹配字符的开始与结尾（^ 和$）- 它们是事先假设的。如果添加了开始与结尾，也没有任何影响，不需要这样做。

• 对于所有验证控件来说，必须在客户端以及服务器端进行验证。如果正则表达式不是 ECMAScript 兼容方式，客户端验证将失败。为了避免这种情况，确保表达式是 ECMAScript 兼容方式，否则只在服务器端进行控件验证。

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正则表达式 API

除了 ASP.NET 验证控件，在.NET 中使用正则表达式的大多数情况都要使用 System.Text.RegularExpressions 命名空间中发现的类。特别是那些您希望熟悉的主类 Regex、Match 和 MatchCollection。

顺便说一下，正则表达式缩写样式 regex 的发音究竟是 /reg-eks/ 还是 /rej-eks/，还有一些争议。本人倾向于后者，但两种发音都有专家赞同，所以选择哪个发音由您自己决定。

Regex 类有大量的方法和属性，如果您以前没有用过它，可能会感到无所适从。下面汇总了一些最常用的方法：

除了指定很多方法外，还有一些选项可以指定，通常在 Regex 对象构造函数中。由于这些选项是位屏蔽的一部分，或许可以同时指定这些选项（如，可以同时指定 Multiline 和 Singleline）。

使用正则表达式常执行的操作包括：验证、匹配和替换。大多数情况下，可以使用 Regex 类的静态方法完成这些操作，不需要实例化 Regex 类本身。要执行验证，全部要做的就是必建或找到正确的表达式，然后使用 Regex 类的 IsMatch() 方法将表达式应用到输入字符串中。例如，下面的函数演示了如何使用正则表达式验证邮政编码：

private void ValidateZipButton_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
String ZipRegex = @"^\d{5}$";
if(Regex.IsMatch(ZipTextBox.Text, ZipRegex))
{
ResultLabel.Text = "ZIP is valid!";
}
else
{
ResultLabel.Text = "ZIP is invalid!";
}
}

类似的，可以使用静态 Replace() 方法将匹配替换为特定字符串，如下所示：

String newText = Regex.Replace(inputString, pattern, replacementText);

最后，可以使用如下代码遍历输入字符串的匹配集合：

private void MatchButton_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
MatchCollection matches = Regex.Matches(SearchStringTextBox.Text,
MatchExpressionTextBox.Text);
MatchCountLabel.Text = matches.Count.ToString();
MatchesLabel.Text = "";
foreach(Match match in matches)
{
MatchesLabel.Text += "Found" + match.ToString() + " at
position " + match.Index + ".<br>";
}
}

通常，在您需要指定默认方式以外的方式时，需要实例化 Regex 类的实例。特别是在设置选项时。例如，要创建忽略大小写和模式空白区域的 Regex 实例，然后检索与该表达式匹配的集合，则应使用如下代码：

Regex re = new Regex(pattern,
    RegexOptions.IgnoreCase | RegexOptions.IgnorePatternWhitespace);
MatchCollection mc = re.Matches(inputString);

本文的下载文件中包括这些示例的完整使用版本，与简单 ASP.NET 页中的一样。

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免费工具

Regulator (http://royo.is-a-geek.com/iserializable/regulator/) - 一种在客户端运行的正则表达式测试工具，通过 Web 服务与 RegexLib 紧密集成，提供对“匹配”、“拆分”和“替换”等的支持。包括性能分析和语法突出显示功能。

RegexDesigner.NET (http://www.sellsbrothers.com/tools/) - 一种功能强大的可视工具，可帮助构造并测试正则表达式。它可生成 C# 和/或 VB.NET 代码和已编译汇编代码，帮助您将表达式集成到应用程序中。

Regular Expression Workbench (v2.0) (http://www.gotdotnet.com/Community/UserSamples/Details.aspx?SampleGuid=C712F2DF-B026-4D58-8961-4EE2729D7322) - Eric Gunnerson 开发的工具，用于创建、测试和研究正则表达式。具有“Examine-o-matic”功能，允许将鼠标悬停在正则表达式的上方，对其含义进行解码。

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高级主题

正则表达式有两个不得不说的功能，一个是“命名组”，另一个是“四向处理”(lookaround processing)。由于这些功能很少使用，此处只简单阐述一下。

使用命名组，您可单独命名匹配组，然后在表达式中使用程序语言引用这些组。如果结合 Replace 方法重新设置输入字符串的格式（通过重新排列顺序、替换输入字符串中的元素），这个功能特别有效。例如，假设日期使用 MM/DD/YYYY 格式的字符串，而您希望日期格式是 DD-MM-YYYY。此时，可编写一个表达式捕获第一种格式，遍历它的匹配集合，并分析每个字符串，然后使用字符串操作建立替换字符串。这需要大量的代码和大量的处理。如果使用命名组，您可完成同样的任务，具体见下：

String MDYToDMY(String input)
{
return Regex.Replace(intput, @"\b(?<month>\d{1,2})/(?<day>\d{1,2}/(?<year>\d{4})\b", "${day}-
${month}-${year}");
}

您还可以按编号或按名称引用组。在任何情况下，这种引用通称作“反向引用”。另一个经常使用反向引用的场合在匹配表达式本身，如下这个表达式用于查找重复的字母：[a-z]\1。它将匹配“aa”、“bb”、“cc”，但它不同于 [a-z]{2} 或 [a-z][a-z]，后两者是等效的，后两者允许匹配“ab”或“ac”或任何其他两个字母的组合。反向引用允许表达式记住表达式已经分析并匹配过的输入字符串中的部分字符。

“四向处理”指很多正则表达式引擎所支持的正负 Lookahead 和 Lookbehind 功能。并不是所有的正则表达式引擎都支持验证四向处理。这些构造不使用字符，即使它们可以匹配字符。有些模式可能在不使用四向处理的情况下无法描述。特别是当模式中存在的一部分依赖于另一部分，如果不使用四向处理，则不能描述这样的模式。下面介绍了每个四向处理的语法。

密码验证是必需四向处理的一个示例。假定在密码限制中，密码必须介于 4 到 8 个字符，且必须至少包含一个数字。为此，您可以仅在匹配中测试 \d，然后使用字符串操作来测试长度。但要在正则表达式中实现这一切，必须使用 Lookahead。特别是正 lookahead，如下所示：^(?=.*\d).{4,8}$

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结论

正则表达式是一种描述文本模式的极有效方法，它使文本模式成为字符串验证和操作的极好资源。.NET Framework 通过 System.Text.RegularExpressions 命名空间（特别是其中的 Regex 类）提供了对正则表达式的强大支持。使用 API 很简单，但编写正确的正则表达式通常比较费力。但幸运的是，正则表达式可以重复使用，您可以通过网络中的各种联机资源，从中找出其他人设计的表达式，或者在创建表达式遇到困难时得到帮助。

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资源

正则表达式库 http://www.regexlib.com/

正则表达式讨论列表 http://aspadvice.com/login.aspx?ReturnUrl=%2fSignUp%2flist.aspx%3fl%3d68%26c%3d16&l=68&c=16

正则表达式论坛 http://forums.regexadvice.com/

正则表达式 Web 日志 http://blogs.regexadvice.com/

Mastering Regular Expressions (O'Reilly)，作者 Jeffrey Friedl http://www.regex.info/

.NET 正则表达式参考 http://msdn.microsoft.com/library/en-us/cpref/html/frlrfSystemTextRegularExpressions.asp

Jscript 正则表达式语法 http://www.msdn.microsoft.com/library/en-us/script56/html/js56jsgrpRegExpSyntax.asp

正则表达式信息 http://www.regular-expressions.info/

Steven A. Smith 是 Microsoft 在 ASP.NET 技术方面的最有价值专家 (MVP)，是 ASPAlliance.com 和 DevAdvice.com 的总裁和所有者。此外，他也是 ASPSmith Ltd（一家重点提供 .NET 培训的公司）的所有者和首席教师。他撰写了两本著作：“ASP.NET Developer's Cookbook”和“ASP.NET By Example”，并在 MSDN 和 AspNetPRO 杂志上发表了一些文章。Steve 每年都在各种会议上发表演讲，是 INETA 联络处的成员。Steve 拥有企业管理硕士学位及计算机科学工程理学士学位。