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C语言替换后详解 regcomp() regexec() regfree()用法详解

时间:2018-04-26 10:08:08 编辑:猪哥 来源:转载

标准的C和C++都不支撑替换后,但有一些函数库可以辅助C/C++程序员完成这一功能,其中最著名的当数Philip Hazel的Perl-Compatible Regular Expression库,许多Linux发行版本都带有这个函数库。
C语言处理替换后常用的函数有regcomp()、regexec()、regfree()和regerror(),一般分为三个步骤,如下所示:

C语言中使用替换后一般分为三步:
  1. 编译替换后 regcomp()
  2. 匹配替换后 regexec()
  3. 释放替换后 regfree()

下边是对三个函数的详细说明

1、int regcomp (regex_t *compiled, const char *pattern, int cflags)

这个函数把指定的替换后pattern编译成一种特定的数据格式compiled,这样可以使匹配更有效。函数regexec 会使用这个数据在目标文本串中进行模式匹配。实行成功返回0。  

参数说明:

①regex_t 是一个结构体数据类型,用来存放编译后的替换后,它的成员re_nsub 用来存储替换后中的子替换后的个数,子替换后就是用圆括号包起来的部分表达式。
②pattern 是指向大家写好的替换后的指针。
③cflags 有如下4个值或者是它们或运算(|)后的值:
REG_EXTENDED 以功能更加强大的扩展替换后的方式进行匹配。
REG_ICASE 匹配字母时忽略大小写。
REG_NOSUB 不用存储匹配后的结果。
REG_NEWLINE 识别换行符,这样'$'就可以从行尾开始匹配,'^'就可以从行的开头开始匹配。

2. int regexec (regex_t *compiled, char *string, size_t nmatch, regmatch_t matchptr [], int eflags)

当大家编译好替换后后,就可以用regexec 匹配大家的目标文本串了,如果在编译替换后的时候没有指定cflags的参数为REG_NEWLINE,则默认情况下是忽略换行符的,也就是把整个文本串当作一个字符串处理。实行成功返回0。
regmatch_t 是一个结构体数据类型,在regex.h中定义:

typedef struct
{
regoff_t rm_so;
regoff_t rm_eo;
} regmatch_t;

成员rm_so 存放匹配文本串在目标串中的开始位置,rm_eo 存放结束位置。通常大家以数组的形式定义一组这样的结构。因为往往大家的替换后中还包含子替换后。数组0单元存放主替换后位置,后边的单元依次存放子替换后位置。

参数说明:

①compiled 是已经用regcomp函数编译好的替换后。
②string 是目标文本串。
③nmatch 是regmatch_t结构体数组的长度。
④matchptr regmatch_t类型的结构体数组,存放匹配文本串的位置信息。
⑤eflags 有两个值
REG_NOTBOL 按我的理解是如果指定了这个值,那么'^'就不会从大家的目标串开始匹配。总之我到现在还不是很明白这个参数的意义;
REG_NOTEOL 和上边那个作用差不多,不过这个指定结束end of line。

3. void regfree (regex_t *compiled)

当大家使用完编译好的替换后后,或者要重新编译其他替换后的时候,大家可以用这个函数清空compiled指向的regex_t结构体的内容,请记住,如果是重新编译的话,一定要先清空regex_t结构体。

4. size_t regerror (int errcode, regex_t *compiled, char *buffer, size_t length)

当实行regcomp 或者regexec 产生错误的时候,就可以调用这个函数而返回一个包含错误信息的字符串。

参数说明:
①errcode 是由regcomp 和 regexec 函数返回的错误代号。
②compiled 是已经用regcomp函数编译好的替换后,这个值可以为NULL。
③buffer 指向用来存放错误信息的字符串的内存空间。
④length 指明buffer的长度,如果这个错误信息的长度大于这个值,则regerror 函数会自动截断超出的字符串,但他仍然会返回完整的字符串的长度。所以大家可以用如下的方法先得到错误字符串的长度。

size_t length = regerror (errcode, compiled, NULL, 0);

下边是一个匹配Email例子,按照上面的三步就可以。

C语言替换后详解 regcomp() regexec() regfree()用法详解

下面的程序负责从命令行获取替换后,然后将其运用于从标准输入得到的每行数据,并打印出匹配结果。

#include 
#include 
#include 

/* 取子串的函数 */
static char* substr(const char*str,
unsigned start, unsigned end)
{
 unsigned n = end - start;
 static char stbuf[256];
 strncpy(stbuf, str + start, n);
 stbuf[n] = 0;
 return stbuf;
}

/* 主程序 */
int main(int argc, char** argv)
{
 char * pattern;
 int x, z, lno = 0, cflags = 0;
 char ebuf[128], lbuf[256];
 regex_t reg;
 regmatch_t pm[10];
 const size_t nmatch = 10;
 /* 编译替换后*/
 pattern = argv[1];
 z = regcomp(?, pattern, cflags);
 if (z != 0){
  regerror(z, ?, ebuf, sizeof(ebuf));
  fprintf(stderr, "%s: pattern '%s' \n",ebuf, pattern);
  return 1;
 }
 /* 逐行处理输入的数据 */
 while(fgets(lbuf, sizeof(lbuf), stdin))
 {
  ++lno;
  if ((z = strlen(lbuf)) > 0 && lbuf[z-1] == '\n')
  lbuf[z - 1] = 0;
  /* 对每一行应用替换后进行匹配 */
  z = regexec(?, lbuf, nmatch, pm, 0);
  if (z == REG_NOMATCH) continue;
  else if (z != 0) {
   regerror(z, ?, ebuf, sizeof(ebuf));
   fprintf(stderr, "%s: regcom('%s')\n", ebuf, lbuf);
   return 2;
  }
  /* 输出处理结果 */
  for (x = 0; x < nmatch && pm[x].rm_so != -1; ++ x)
  {
   if (!x) printf("%04d: %s\n", lno, lbuf);
   printf(" $%d='%s'\n", x, substr(lbuf, pm[x].rm_so, pm[x].rm_eo));
  }
 }
 /* 释放替换后 */
 regfree(?);
 return 0;
}

实行下面的命令可以编译并实行该程序:

# gcc regexp.c -o regexp
# ./regexp 'regex[a-z]*' < regexp.c
0003: #include 
$0='regex'
0027: regex_t reg;
$0='regex'
0054: z = regexec(?, lbuf, nmatch, pm, 0);
$0='regexec'

小结:对那些需要进行复杂数据处理的程序来说,替换后无疑是一个非常有用的工具。本文重点在于阐述如何在C语言中利用替换后来简化字符串处理,以便在数据处理方面能够获得与Perl语言类似的灵活性。

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