C中運用正則表達式

看到大家討論這方面的東西,作點貢獻聊表各位高手對這個版快的無私奉獻 :oops: 
如果用戶熟悉Linux下的sed、awk、grep或vi,那麼對正則表達式這一概念肯定不會陌生。由於它可以極大地簡化處理字符串時的複雜度,因此現在已經在許多Linux實用工具中得到了應用。千萬不要以爲正則表達式只是Perl、Python、Bash等腳本語言的專利,作爲C語言程序員,用戶同樣可以在自己的程序中運用正則表達式。 
標準的C和C++都不支持正則表達式,但有一些函數庫可以輔助C/C++程序員完成這一功能,其中最著名的當數Philip Hazel的Perl-Compatible Regular Expression庫,許多Linux發行版本都帶有這個函數庫。 
編譯正則表達式 
爲了提高效率,在將一個字符串與正則表達式進行比較之前,首先要用regcomp()函數對它進行編譯,將其轉化爲regex_t結構: 
int regcomp(regex_t *preg, const char *regex, int cflags);
參數regex是一個字符串,它代表將要被編譯的正則表達式;參數preg指向一個聲明爲regex_t的數據結構,用來保存編譯結果;參數cflags決定了正則表達式該如何被處理的細節。 
如果函數regcomp()執行成功,並且編譯結果被正確填充到preg中後,函數將返回0,任何其它的返回結果都代表有某種錯誤產生。 
匹配正則表達式 
一旦用regcomp()函數成功地編譯了正則表達式,接下來就可以調用regexec()函數完成模式匹配: 
int regexec(const  regex_t  *preg,  const  char *string, size_t nmatch,regmatch_t pmatch[], int eflags);
typedef struct {
  regoff_t rm_so;
  regoff_t rm_eo;
} regmatch_t;
參數preg指向編譯後的正則表達式,參數string是將要進行匹配的字符串,而參數nmatch和pmatch則用於把匹配結果返回給調用程序,最後一個參數eflags決定了匹配的細節。 
在調用函數regexec()進行模式匹配的過程中,可能在字符串string中會有多處與給定的正則表達式相匹配,參數pmatch就是用來保存這些匹配位置的,而參數nmatch則告訴函數regexec()最多可以把多少個匹配結果填充到pmatch數組中。當regexec()函數成功返回時,從string+pmatch[0].rm_so到string+pmatch[0].rm_eo是第一個匹配的字符串,而從string+pmatch[1].rm_so到string+pmatch[1].rm_eo,則是第二個匹配的字符串,依此類推。 
釋放正則表達式 
無論什麼時候,當不再需要已經編譯過的正則表達式時,都應該調用函數regfree()將其釋放,以免產生內存泄漏。 
void regfree(regex_t *preg);
函數regfree()不會返回任何結果,它僅接收一個指向regex_t數據類型的指針,這是之前調用regcomp()函數所得到的編譯結果。 
如果在程序中針對同一個regex_t結構調用了多次regcomp()函數,POSIX標準並沒有規定是否每次都必須調用regfree()函數進行釋放,但建議每次調用regcomp()函數對正則表達式進行編譯後都調用一次regfree()函數,以儘早釋放佔用的存儲空間。 
報告錯誤信息 
如果調用函數regcomp()或regexec()得到的是一個非0的返回值,則表明在對正則表達式的處理過程中出現了某種錯誤,此時可以通過調用函數regerror()得到詳細的錯誤信息。 
size_t regerror(int errcode, const regex_t *preg, char *errbuf, size_t errbuf_size);
參數errcode是來自函數regcomp()或regexec()的錯誤代碼,而參數preg則是由函數regcomp()得到的編譯結果,其目的是把格式化消息所必須的上下文提供給regerror()函數。在執行函數regerror()時,將按照參數errbuf_size指明的最大字節數,在errbuf緩衝區中填入格式化後的錯誤信息,同時返回錯誤信息的長度。 
應用正則表達式 
最後給出一個具體的實例,介紹如何在C語言程序中處理正則表達式。 
#include ;
#include ;
#include ;
/* 取子串的函數 */
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;
  /* 編譯正則表達式*/
  pattern = argv[1];
  z = regcomp(&reg, pattern, cflags);
  if (z != 0){
    regerror(z, &reg, ebuf, sizeof(ebuf));
    fprintf(stderr, "%s: pattern '%s' /n", ebuf, pattern);
    return 1;
  }
  /*  逐行處理輸入的數據 */
  while(fgets(lbuf, sizeof(lbuf), stdin)) {
    ++lno;
    if ((z = strlen(lbuf)) >; 0 && lbuf[z-1] == '/n')
      lbuf[z - 1] = 0;
    /* 對每一行應用正則表達式進行匹配 */
    z = regexec(&reg, lbuf, nmatch, pm, 0);
    if (z == REG_NOMATCH) continue;
    else if (z != 0) {
      regerror(z, &reg, ebuf, sizeof(ebuf));
      fprintf(stderr, "%s: regcom('%s')/n", ebuf, lbuf);
      return 2;
    }
    /* 輸出處理結果 */
    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));
    }
  }
  /* 釋放正則表達式  */
  regfree(&reg);
  return 0;
}
上述程序負責從命令行獲取正則表達式,然後將其運用於從標準輸入得到的每行數據,並打印出匹配結果。執行下面的命令可以編譯並執行該程序: 
#  gcc regexp.c -o regexp
#  ./regexp  'regex[a-z]*' < regexp.c
0003: #include ;
  $0='regex'
0027:   regex_t reg;
  $0='regex'
0054:     z = regexec(&reg, lbuf, nmatch, pm, 0);
  $0='regexec'
小結 
對那些需要進行復雜數據處理的程序來說,正則表達式無疑是一個非常有用的工具。本文重點在於闡述如何在C語言中利用正則表達式來簡化字符串處理,以便在數據處理方面能夠獲得與Perl語言類似的靈活性。

來自:http://www.chinaunix.net/jh/23/303346.html

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