linux下C語言的一個正則表達式庫:pcre

PCRE是一個NFA正則引擎,不然不能提供完全與Perl一致的正則語法功能。但它同時也實現了DFA,只是滿足數學意義上的正則。

 

PCRE提供了19個接口函數,爲了簡單介紹,使用PCRE內帶的測試程序(pcretest.c)示例用法。

1. pcre_compile

       原型:

         #include <pcre.h>

pcre *pcre_compile(const char *pattern, int options, const char **errptr, int *erroffset, const unsigned char *tableptr);

功能:將一個正則表達式編譯成一個內部表示,在匹配多個字符串時,可以加速匹配。其同pcre_compile2功能一樣只是缺少一個參數errorcodeptr

參數:

pattern    正則表達式

options     爲0,或者其他參數選項

       errptr       出錯消息

        erroffset  出錯位置

tableptr   指向一個字符數組的指針,可以設置爲空NULL

示例:

L1720     re = pcre_compile((char *)p, options, &error, &erroroffset, tables);

 

2. pcre_compile2

       原型:

#include <pcre.h>

pcre *pcre_compile2(const char *pattern, int options, int *errorcodeptr, const char **errptr, int *erroffset, const unsigned char *tableptr);

功能:將一個正則表達式編譯成一個內部表示,在匹配多個字符串時,可以加速匹配。其同pcre_compile功能一樣只是多一個參數errorcodeptr

參數:

pattern    正則表達式

options     爲0,或者其他參數選項

errorcodeptr    存放出錯碼

       errptr       出錯消息

        erroffset  出錯位置

tableptr   指向一個字符數組的指針,可以設置爲空NULL

 

3. pcre_config

       原型:

#include <pcre.h>

int pcre_config(int what, void *where);

功能:查詢當前PCRE版本中使用的選項信息。

參數:

what         選項名

where       存儲結果的位置

示例:

Line1312 (void)pcre_config(PCRE_CONFIG_POSIX_MALLOC_THRESHOLD, &rc);

 

4. pcre_copy_named_substring

       原型:

#include <pcre.h>

int pcre_copy_named_substring(const pcre *code, const char *subject, int *ovector, int stringcount, const char *stringname, char *buffer, int buffersize);

功能:根據名字獲取捕獲的字串。

參數:

code                            成功匹配的模式

subject               匹配的串

ovector              pcre_exec() 使用的偏移向量

stringcount   pcre_exec()的返回值

stringname       捕獲字串的名字

buffer                 用來存儲的緩衝區

buffersize                   緩衝區大小

示例:

Line2730 int rc = pcre_copy_named_substring(re, (char *)bptr, use_offsets,

            count, (char *)copynamesptr, copybuffer, sizeof(copybuffer));

 

5. pcre_copy_substring

       原型:

#include <pcre.h>

int pcre_copy_substring(const char *subject, int *ovector, int stringcount, int stringnumber, char *buffer, int buffersize);

功能:根據編號獲取捕獲的字串。

參數:

code                            成功匹配的模式

subject               匹配的串

ovector              pcre_exec() 使用的偏移向量

stringcount   pcre_exec()的返回值

stringnumber   捕獲字串編號

buffer                 用來存儲的緩衝區

buffersize                   緩衝區大小

示例:

Line2730 int rc = pcre_copy_substring((char *)bptr, use_offsets, count,

              i, copybuffer, sizeof(copybuffer));

 

6. pcre_dfa_exec

       原型:

#include <pcre.h>

int pcre_dfa_exec(const pcre *code, const pcre_extra *extra, const char *subject, int length, int startoffset, int options, int *ovector, int ovecsize, int *workspace, int wscount);

功能:使用編譯好的模式進行匹配,採用的是一種非傳統的方法DFA,只是對匹配串掃描一次(與Perl不兼容)。

參數:

code                   編譯好的模式

extra         指向一個pcre_extra結構體,可以爲NULL

subject    需要匹配的字符串

length       匹配的字符串長度(Byte)

startoffset        匹配的開始位置

options     選項位

ovector    指向一個結果的整型數組

ovecsize   數組大小

workspace        一個工作區數組

wscount   數組大小

示例:

Line2730 count = pcre_dfa_exec(re, extra, (char *)bptr, len, start_offset,

              options | g_notempty, use_offsets, use_size_offsets, workspace,

              sizeof(workspace)/sizeof(int));

 

7. int pcre_exec

       原型:

#include <pcre.h>

int pcre_exec(const pcre *code, const pcre_extra *extra, const char *subject, int length, int startoffset, int options, int *ovector, int ovecsize);

功能:使用編譯好的模式進行匹配,採用與Perl相似的算法,返回匹配串的偏移位置。。

參數:

code                   編譯好的模式

extra         指向一個pcre_extra結構體,可以爲NULL

subject    需要匹配的字符串

length       匹配的字符串長度(Byte)

startoffset        匹配的開始位置

options     選項位

ovector    指向一個結果的整型數組

ovecsize   數組大小

 

8. pcre_free_substring

       原型:

#include <pcre.h>

void pcre_free_substring(const char *stringptr);

功能:釋放pcre_get_substring()和pcre_get_named_substring()申請的內存空間。

參數:

stringptr            指向字符串的指針

示例:

Line2730        const char *substring;

int rc = pcre_get_substring((char *)bptr, use_offsets, count,

              i, &substring);

……

pcre_free_substring(substring);

 

9. pcre_free_substring_list

       原型:

#include <pcre.h>

void pcre_free_substring_list(const char **stringptr);

功能:釋放由pcre_get_substring_list申請的內存空間。

參數:

stringptr            指向字符串數組的指針

示例:

Line2773        const char **stringlist;

int rc = pcre_get_substring_list((char *)bptr, use_offsets, count,

……

pcre_free_substring_list(stringlist);

 

10. pcre_fullinfo

       原型:

#include <pcre.h>

int pcre_fullinfo(const pcre *code, const pcre_extra *extra, int what, void *where);

功能:返回編譯出來的模式的信息。

參數:

code          編譯好的模式

extra         pcre_study()的返回值,或者NULL

what         什麼信息

where       存儲位置

示例:

Line997          if ((rc = pcre_fullinfo(re, study, option, ptr)) < 0)

fprintf(outfile, "Error %d from pcre_fullinfo(%d)/n", rc, option);

}

 

11. pcre_get_named_substring

       原型:

#include <pcre.h>

int pcre_get_named_substring(const pcre *code, const char *subject, int *ovector, int stringcount, const char *stringname, const char **stringptr);

功能:根據編號獲取捕獲的字串。

參數:

code                            成功匹配的模式

subject               匹配的串

ovector              pcre_exec() 使用的偏移向量

stringcount   pcre_exec()的返回值

stringname       捕獲字串的名字

stringptr     存放結果的字符串指針

示例:

Line2759        const char *substring;

int rc = pcre_get_named_substring(re, (char *)bptr, use_offsets,

            count, (char *)getnamesptr, &substring);

 

12. pcre_get_stringnumber

       原型:

#include <pcre.h>

int pcre_get_stringnumber(const pcre *code, const char *name);

功能:根據命名捕獲的名字獲取對應的編號。

參數:

code                            成功匹配的模式

name                 捕獲名字

 

13. pcre_get_substring

       原型:

#include <pcre.h>

int pcre_get_substring(const char *subject, int *ovector, int stringcount, int stringnumber, const char **stringptr);

功能:獲取匹配的子串。

參數:

subject       成功匹配的串

ovector       pcre_exec() 使用的偏移向量

stringcount    pcre_exec()的返回值

stringnumber  獲取的字符串編號

stringptr      字符串指針

 

14. pcre_get_substring_list

       原型:

#include <pcre.h>

int pcre_get_substring_list(const char *subject, int *ovector, int stringcount, const char ***listptr);

功能:獲取匹配的所有子串。

參數:

subject       成功匹配的串

ovector       pcre_exec() 使用的偏移向量

stringcount    pcre_exec()的返回值

listptr             字符串列表的指針

 

15. pcre_info

       原型:

#include <pcre.h>

int pcre_info(const pcre *code, int *optptr, int *firstcharptr);

已過時,使用pcre_fullinfo替代。

 

16. pcre_maketables

       原型:

#include <pcre.h>

const unsigned char *pcre_maketables(void);

功能:生成一個字符表,表中每一個元素的值不大於256,可以用它傳給pcre_compile()替換掉內建的字符表。

參數:

示例:

Line2759 tables = pcre_maketables();

 

17. pcre_refcount

       原型:

#include <pcre.h>

int pcre_refcount(pcre *code, int adjust);

功能:編譯模式的引用計數。

參數:

code       已編譯的模式

adjust      調整的引用計數值

 

18. pcre_study

       原型:

#include <pcre.h>

pcre_extra *pcre_study(const pcre *code, int options, const char **errptr);

功能:對編譯的模式進行學習,提取可以加速匹配過程的信息。

參數:

code      已編譯的模式

options    選項

errptr     出錯消息

示例:

Line1797 extra = pcre_study(re, study_options, &error);

 

19. pcre_version

       原型:

#include <pcre.h>

char *pcre_version(void);

功能:返回PCRE的版本信息。

參數:

示例:

Line1384 if (!quiet) fprintf(outfile, "PCRE version %s/n/n", pcre_version());


其中用得最多的是以下的函數:

1.pcre_compile

函數原型:

pcre *pcre_compile(const char *pattern, int options, const char **errptr, int *erroffset, const unsigned char *tableptr)

功能:將一個正則表達式編譯成一個內部表示,在匹配多個字符串時,可以加速匹配。其同pcre_compile2功能一樣只是缺少一個參數errorcodeptr。

參數說明:

pattern   正則表達式

options   爲0,或者其他參數選項

errptr   出錯消息

erroffset  出錯位置

tableptr  指向一個字符數組的指針,可以設置爲空NULL。 

2. pcre_compile2

函數原型:

pcre *pcre_compile2(const char *pattern, int options, int *errorcodeptr, const char **errptr, int *erroffset, const unsigned char *tableptr)

功能:將一個正則表達式編譯成一個內部表示,在匹配多個字符串時,可以加速匹配。其同pcre_compile功能一樣只是多一個參數errorcodeptr。

參數:

pattern     正則表達式

options     爲0,或者其他參數選項

errorcodeptr 存放出錯碼

errptr      出錯消息

erroffset   出錯位置

tableptr    指向一個字符數組的指針,可以設置爲空NULL。

3. pcre_exec

函數原型:

int pcre_exec(const pcre *code, const pcre_extra *extra, const char *subject, int length, int startoffset, int options, int *ovector, int ovecsize)

功能:使用編譯好的模式進行匹配,採用與Perl相似的算法,返回匹配串的偏移位置。

參數:

code         編譯好的模式

extra        指向一個pcre_extra結構體,可以爲NULL

subject      需要匹配的字符串

length       匹配的字符串長度(Byte)

startoffset  匹配的開始位置

options      選項位

ovector      指向一個結果的整型數組

ovecsize     數組大小。

4. pcre_study

函數原型:

pcre_extra *pcre_study(const pcre *code, int options, const char **errptr)

功能:對編譯的模式進行學習,提取可以加速匹配過程的信息。

參數:

code      已編譯的模式

options   選項

errptr    出錯消息


例子:

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <pcre.h>

    #define OVECCOUNT 30    /* should be a multiple of 3 */
    #define EBUFLEN 128            
    #define BUFLEN 1024

    int main()
    {
          pcre *reCM, *reUN, *reTC, *reCDMA; 
          const char *error;
          int erroffset;
          int ovector[OVECCOUNT];
          int rcCM, rcUN, rcTC, rcCDMA, i; 
    /*        
          常用號段前三位
          中國移動CM:134.135.136.137.138.139.150.151.152.157.158.159.187.188 ,147(數據卡)
          中國聯通UN:130.131.132.155.156.185.186 
          中國電信TC:133.153.180.189 
          CDMA :133,153
    */
          char src[22];  
          char pattern_CM[] = "^1(3[4-9]|5[012789]|8[78])\\d{8}$";      //正則表達式
          char pattern_UN[] = "^1(3[0-2]|5[56]|8[56])\\d{8}$";
          char pattern_TC[] = "^18[09]\\d{8}$";
          char pattern_CDMA[] = "^1[35]3\\d{8}$";
          
          printf("Please input your telephone number \n");
          scanf("%s", src);
          printf("String : %s\n", src);
          printf("Pattern_CM: \"%s\"\n", pattern_CM);
          printf("Pattern_UN: \"%s\"\n", pattern_UN);
          printf("Pattern_TC: \"%s\"\n", pattern_TC);
          printf("Pattern_CDMA: \"%s\"\n", pattern_CDMA);
           
          reCM = pcre_compile(pattern_CM, 0, &error, &erroffset, NULL);  //將正則表達式編譯成pcre內部表示結構
          reUN = pcre_compile(pattern_UN, 0, &error, &erroffset, NULL);
          reTC = pcre_compile(pattern_TC, 0, &error, &erroffset, NULL);
          reCDMA = pcre_compile(pattern_CDMA, 0, &error, &erroffset, NULL);
            
          if (reCM==NULL && reUN==NULL && reTC==NULL && reCDMA==NULL) {
           printf("PCRE compilation telephone failed at offset %d: %s\n", erroffset,  error);
            return 1;        
          }

          rcCM = pcre_exec(reCM, NULL, src, strlen(src), 0, 0, ovector, OVECCOUNT);  //匹配pcre編譯好的模式,成功返回正數,失敗返回負數
          rcUN = pcre_exec(reUN, NULL, src, strlen(src), 0, 0, ovector, OVECCOUNT);
          rcTC = pcre_exec(reTC, NULL, src, strlen(src), 0, 0, ovector, OVECCOUNT);
          rcCDMA = pcre_exec(reCDMA, NULL, src, strlen(src), 0, 0, ovector, OVECCOUNT);
           
          if (rcCM<0 && rcUN<0 && rcTC<0 && rcCDMA<0) {      //若沒匹配返回錯誤信息
           if (rcCM==PCRE_ERROR_NOMATCH && rcUN==PCRE_ERROR_NOMATCH &&
           rcTC==PCRE_ERROR_NOMATCH && rcTC==PCRE_ERROR_NOMATCH) {
           printf("Sorry, no match ...\n");        
            }
            else {
             printf("Matching error %d\n", rcCM);
             printf("Matching error %d\n", rcUN);
             printf("Matching error %d\n", rcTC);
             printf("Matching error %d\n", rcCDMA);
            }   
            
            free(reCM);
            free(reUN);
            free(reTC);
            free(reCDMA);
              
            return 1;
          }

          printf("\nOK, has matched ...\n\n");  //匹配成功把對應的正則表達式和號碼打印出來

          if (rcCM > 0) {
           printf("Pattern_CM: \"%s\"\n", pattern_CM);
            printf("String : %s\n", src);
          }

          if (rcUN > 0) {
           printf("Pattern_UN: \"%s\"\n", pattern_UN);  
            printf("String : %s\n", src);    
          }

          if (rcTC > 0) {
           printf("Pattern_TC: \"%s\"\n", pattern_TC);
            printf("String : %s\n", src);
          }
           
          if (rcCDMA > 0) {
           printf("Pattern_CDMA: \"%s\"\n", pattern_CDMA);   
            printf("String : %s\n", src);
          }

          free(reCM);        //釋放內存
          free(reUN);
          free(reTC);
          free(reCDMA);
            
          return 0;
    }


    #define PCRE_STATIC // 靜態庫編譯選項  
    #include <stdio.h>  
    #include <string.h>  
    #include <pcre.h>  
    #define OVECCOUNT 30 /* should be a multiple of 3 */  
    #define EBUFLEN 128  
    #define BUFLEN 1024  
      
    int main()  
    {  
        pcre  *re;  
        const char *error;  
        int  erroffset;  
        int  ovector[OVECCOUNT];  
        int  rc, i;  
        char  src [] = "111 <title>Hello World</title> 222";   // 要被用來匹配的字符串  
        char  pattern [] = "<title>(.*)</(tit)le>";              // 將要被編譯的字符串形式的正則表達式  
        printf("String : %s/n", src);  
        printf("Pattern: /"%s/"/n", pattern);  
        re = pcre_compile(pattern,       // pattern, 輸入參數,將要被編譯的字符串形式的正則表達式  
                          0,            // options, 輸入參數,用來指定編譯時的一些選項  
                          &error,       // errptr, 輸出參數,用來輸出錯誤信息  
                          &erroffset,   // erroffset, 輸出參數,pattern中出錯位置的偏移量  
                          NULL);        // tableptr, 輸入參數,用來指定字符表,一般情況用NULL  
        // 返回值:被編譯好的正則表達式的pcre內部表示結構  
        if (re == NULL) {                 //如果編譯失敗,返回錯誤信息  
            printf("PCRE compilation failed at offset %d: %s/n", erroffset, error);  
            return 1;  
        }  
        rc = pcre_exec(re,            // code, 輸入參數,用pcre_compile編譯好的正則表達結構的指針  
                       NULL,          // extra, 輸入參數,用來向pcre_exec傳一些額外的數據信息的結構的指針  
                       src,           // subject, 輸入參數,要被用來匹配的字符串  
                       strlen(src),  // length, 輸入參數, 要被用來匹配的字符串的指針  
                       0,             // startoffset, 輸入參數,用來指定subject從什麼位置開始被匹配的偏移量  
                       0,             // options, 輸入參數, 用來指定匹配過程中的一些選項  
                       ovector,       // ovector, 輸出參數,用來返回匹配位置偏移量的數組  
                       OVECCOUNT);    // ovecsize, 輸入參數, 用來返回匹配位置偏移量的數組的最大大小  
        // 返回值:匹配成功返回非負數,沒有匹配返回負數  
        if (rc < 0) {                     //如果沒有匹配,返回錯誤信息  
            if (rc == PCRE_ERROR_NOMATCH) printf("Sorry, no match .../n");  
            else printf("Matching error %d/n", rc);  
            pcre_free(re);  
            return 1;  
        }  
        printf("/nOK, has matched .../n/n");   //沒有出錯,已經匹配  
        for (i = 0; i < rc; i++) {             //分別取出捕獲分組 $0整個正則公式 $1第一個()  
            char *substring_start = src + ovector[2*i];  
            int substring_length = ovector[2*i+1] - ovector[2*i];  
            printf("$%2d: %.*s/n", i, substring_length, substring_start);  
        }  
        pcre_free(re);                     // 編譯正則表達式re 釋放內存  
        return 0;  
    }  



編譯:

gcc -Wall -lpcre -o test test.c


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