字符串与正则表达式（转）

1、字符串

String类对象是不可改变的，对于String对象的重新赋值在本质上是重新创建了一个String对象并将新值赋予该对象，其方法ToString对性能的提高并非很显著。 因为一旦创建了该对象，就不能修改该对象的值

在处理字符串时，最好使用StringBuilder类，其.NET 命名空间是System.Text。该类并非创建新的对象，而是通过Append，Remove，Insert等方法直接对字符串进行操作，通过ToString方法返回操作结果，因此，当你需要大量拼接、删除、修改字符串使用 StringBuilder 可以优化性能

2、正则表达式
正则表达式提供了功能强大、灵活而又高效的方法来处理文本。
正则表达式：用某种模式去匹配指定字符串的一种表示方式。正则表达式由普通字符和元字符组成。
普通字符：常使用的字符如字母、数字、汉字等
元字符：可以匹配某些字符形式的具有特殊含义的字符，其作用类似于DOS命令使用的通配符。
正则表达式基本书写符号
正则表达式限定符
3. 匹配字符集
  (1) 匹配字符集是预定义的用于正则表达式中的符号集。
  (2) 如果字符串与字符集中的任何一个字符相匹配，它就会找到这个匹配项。

字符	描述
\	将下一个字符标记为一个特殊字符、或一个原义字符、或一个 向后引用、或一个八进制转义符。例如，'n' 匹配字符 "n"。'\n' 匹配一个换行符。序列 '\\' 匹配 "\" 而 "\(" 则匹配 "("。
^	匹配输入字符串的开始位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，^ 也匹配 '\n' 或 '\r' 之后的位置。
$	匹配输入字符串的结束位置。如果设置了RegExp 对象的 Multiline 属性，$ 也匹配 '\n' 或 '\r' 之前的位置。
*	匹配前面的子表达式零次或多次。例如，zo* 能匹配 "z" 以及 "zoo"。* 等价于{0,}。
+	匹配前面的子表达式一次或多次。例如，'zo+' 能匹配 "zo" 以及 "zoo"，但不能匹配 "z"。+ 等价于 {1,}。
?	匹配前面的子表达式零次或一次。例如，"do(es)?" 可以匹配 "do" 或 "does" 中的"do" 。? 等价于 {0,1}。
{n}	n 是一个非负整数。匹配确定的 n 次。例如，'o{2}' 不能匹配 "Bob" 中的 'o'，但是能匹配 "food" 中的两个 o。
{n,}	n 是一个非负整数。至少匹配n 次。例如，'o{2,}' 不能匹配 "Bob" 中的 'o'，但能匹配 "foooood" 中的所有 o。'o{1,}' 等价于 'o+'。'o{0,}' 则等价于 'o*'。
{n,m}	m 和 n 均为非负整数，其中n <= m。最少匹配 n 次且最多匹配 m 次。例如，"o{1,3}" 将匹配 "fooooood" 中的前三个 o。'o{0,1}' 等价于 'o?'。请注意在逗号和两个数之间不能有空格。
?	当该字符紧跟在任何一个其他限制符 (*, +, ?, {n}, {n,}, {n,m}) 后面时，匹配模式是非贪婪的。非贪婪模式尽可能少的匹配所搜索的字符串，而默认的贪婪模式则尽可能多的匹配所搜索的字符串。例如，对于字符串 "oooo"，'o+?' 将匹配单个 "o"，而 'o+' 将匹配所有 'o'。
.	匹配除 "\n" 之外的任何单个字符。要匹配包括 '\n' 在内的任何字符，请使用象 '[.\n]' 的模式。
(pattern)	匹配 pattern 并获取这一匹配。所获取的匹配可以从产生的 Matches 集合得到，在VBScript 中使用 SubMatches 集合，在JScript 中则使用 $0…$9 属性。要匹配圆括号字符，请使用 '\(' 或 '\)'。
(?:pattern)	匹配 pattern 但不获取匹配结果，也就是说这是一个非获取匹配，不进行存储供以后使用。这在使用 "或" 字符 (|) 来组合一个模式的各个部分是很有用。例如， 'industr(?:y|ies) 就是一个比 'industry|industries' 更简略的表达式。
(?=pattern)	正向预查，在任何匹配 pattern 的字符串开始处匹配查找字符串。这是一个非获取匹配，也就是说，该匹配不需要获取供以后使用。例如，'Windows (?=95|98|NT|2000)' 能匹配 "Windows 2000" 中的 "Windows" ，但不能匹配 "Windows 3.1" 中的 "Windows"。预查不消耗字符，也就是说，在一个匹配发生后，在最后一次匹配之后立即开始下一次匹配的搜索，而不是从包含预查的字符之后开始。
(?!pattern)	负向预查，在任何不匹配 pattern 的字符串开始处匹配查找字符串。这是一个非获取匹配，也就是说，该匹配不需要获取供以后使用。例如'Windows (?!95|98|NT|2000)' 能匹配 "Windows 3.1" 中的 "Windows"，但不能匹配 "Windows 2000" 中的 "Windows"。预查不消耗字符，也就是说，在一个匹配发生后，在最后一次匹配之后立即开始下一次匹配的搜索，而不是从包含预查的字符之后开始
x|y	匹配 x 或 y。例如，'z|food' 能匹配 "z" 或 "food"。'(z|f)ood' 则匹配 "zood" 或 "food"。
[xyz]	字符集合。匹配所包含的任意一个字符。例如， '[abc]' 可以匹配 "plain" 中的 'a'。
[^xyz]	负值字符集合。匹配未包含的任意字符。例如， '[^abc]' 可以匹配 "plain" 中的'p'。
[a-z]	字符范围。匹配指定范围内的任意字符。例如，'[a-z]' 可以匹配 'a' 到 'z' 范围内的任意小写字母字符。
[^a-z]	负值字符范围。匹配任何不在指定范围内的任意字符。例如，'[^a-z]' 可以匹配任何不在 'a' 到 'z' 范围内的任意字符。
\b	匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置。例如， 'er\b' 可以匹配"never" 中的 'er'，但不能匹配 "verb" 中的 'er'。
\B	匹配非单词边界。'er\B' 能匹配 "verb" 中的 'er'，但不能匹配 "never" 中的 'er'。
\cx	匹配由 x 指明的控制字符。例如， \cM 匹配一个 Control-M 或回车符。x 的值必须为 A-Z 或 a-z 之一。否则，将 c 视为一个原义的 'c' 字符。
\d	匹配一个数字字符。等价于 [0-9]。
\D	匹配一个非数字字符。等价于 [^0-9]。
\f	匹配一个换页符。等价于 \x0c 和 \cL。
\n	匹配一个换行符。等价于 \x0a 和 \cJ。
\r	匹配一个回车符。等价于 \x0d 和 \cM。
\s	匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等等。等价于 [ \f\n\r\t\v]。
\S	匹配任何非空白字符。等价于 [^ \f\n\r\t\v]。
\t	匹配一个制表符。等价于 \x09 和 \cI。
\v	匹配一个垂直制表符。等价于 \x0b 和 \cK。
\w	匹配包括下划线的任何单词字符。等价于'[A-Za-z0-9_]'。
\W	匹配任何非单词字符。等价于 '[^A-Za-z0-9_]'。
\xn	匹配 n，其中 n 为十六进制转义值。十六进制转义值必须为确定的两个数字长。例如，'\x41' 匹配 "A"。'\x041' 则等价于 '\x04' & "1"。正则表达式中可以使用 ASCII 编码。.
\num	匹配 num，其中 num 是一个正整数。对所获取的匹配的引用。例如，'(.)\1' 匹配两个连续的相同字符。
\n	标识一个八进制转义值或一个向后引用。如果 \n 之前至少 n 个获取的子表达式，则 n 为向后引用。否则，如果 n 为八进制数字 (0-7)，则 n 为一个八进制转义值。
\nm	标识一个八进制转义值或一个向后引用。如果 \nm 之前至少有 nm 个获得子表达式，则 nm 为向后引用。如果 \nm 之前至少有 n 个获取，则 n 为一个后跟文字 m 的向后引用。如果前面的条件都不满足，若 n 和 m 均为八进制数字 (0-7)，则 \nm 将匹配八进制转义值 nm。
\nml	如果 n 为八进制数字 (0-3)，且 m 和 l 均为八进制数字 (0-7)，则匹配八进制转义值 nml。
\un	匹配 n，其中 n 是一个用四个十六进制数字表示的 Unicode 字符。例如， \u00A9 匹配版权符号 (?)。

  各种操作符的运算优先级
相同优先级的从左到右进行运算，不同优先级的运算先高后低。各种操作符的优先级从高到低如下：

操作符	描述
\	转义符
(), (?:), (?=), []	圆括号和方括号
*, +, ?, {n}, {n,}, {n,m}	限定符
^, $, \anymetacharacter	位置和顺序
|	“或”操作

4. 分组构造
5. 正则表达式举例
非负整数：“^\d+$ ”
正整数： “ ^[0-9]*[1-9][0-9]*$” 
非正整数： “ ^((-\d+)|(0+))$” 
整数： “ ^-?\d+$” 
英文字符串： “ ^[A-Za-z]+$” 
英文字符数字串： “ ^[A-Za-z0-9]+$” 
英数字加下划线串： “^\w+$” 
E-mail地址：“^[\w-]+(\.[\w-]+)*@[\w-]+(\.[\w-]+)+$” 
URL：“^[a-zA-Z]+://(\w+(-\w+)*)(\.(\w+(-\w+)*))*(\?\s*)?$” 

2  Regex类

Regex 类表示不可变（只读）正则表达式类。它还包含各种静态方法，允许在不显式创建其他类的实例的情况下使用其他正则表达式类。
    Regex 类在System.Text.RegularExpressions命名空间下。
    这里仅介绍IsMatch方法。
IsMatch方法：正则表达式在输入字符串中是否找到匹配项。
该方法有四种重载的形式：
public bool IsMatch(string str); 
     表示在构造函数中指定的正则表达式在str中是否找到匹配项。 
public bool IsMatch(string str, int start);
   表示在构造函数中指定的正则表达式在str的指定起始位置开始是否找到匹配项。参数start表示开始搜索的字符位置。
public static bool IsMatch(string str, string pattern);
    表示使用pattern参数中指定的正则表达式是否在str中找到匹配项。
public static bool IsMatch(string str, string pattern, RegexOptions options);
    表示使用pattern参数中指定的正则表达式和options枚举提供的匹配选项在input中是否找到匹配项。其中options是RegexOption枚举值的按位“或”组合。
例:

           Regex r = new Regex(@"[0-9a-z]{3,5}");
            string[] tests = {"abc", "123456", "(aa22bb33)", "ab"};
            foreach (string test in tests)
            {
                if (r.IsMatch(test))
                {
                    Console.WriteLine("{0}中有匹配的项", test);
                }
                else
                {
                    Console.WriteLine("{0}中没有匹配的项", test);
                }
            }

3  Match类

Match类表示单个正则表达式匹配操作的结果，得到的结果是只读的。该类没有公共构造函数，而是用Regex对象的Match方法返回的结果创建该类的对象。
例如：

     Regex r = new Regex("abc");
     Match m = r.Match("123abc456");
     if (m.Success)
     { 
         Console.WriteLine("找到匹配位置：" + m.Index);
         Console.WriteLine("找到匹配结果：" + m.Value);
     }

运行结果：
找到匹配位置：3
找到匹配结果：abc
4  MatchCollection类
MatchCollection类表示成功的非重叠匹配的序列，得到的集合是只读的。该类同样没有公共构造函数，而是用Regex.Matches方法返回的结果创建该类的对象。
例如：

     Regex r = new Regex("abc");
    MatchCollection mc = r.Matches("123abc4abcd");
    int count = mc.Count;
    String[] results = new String[count];
    int[] matchPosition = new int[count];
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
         results[i] = mc[i].Value;
         matchPosition[i] = mc[i].Index;
         Console.WriteLine("第{0}个匹配结果：{1}，位置：{2}",i+1, results[i],      matchPosition[i]);
    }

运行结果：
第1个匹配结果：abc，位置：3
第2个匹配结果：abc，位置：7
5.5  Group类
Group类表示单个捕获组的结果。当与正则表达式匹配的子字符串有多组时，可以使用该类得到某一组的结果。例如：

            string text = "One car red car blue car";
              string pat = @"(w+)s+(car)";
             Regex r = new Regex(pat, RegexOptions.IgnoreCase);
             Match m = r.Match(text);
             int matchCount = 0;
             while (m.Success)
             {
                  Console.WriteLine("Match" + (++matchCount));
                  for (int i = 1; i <= 2; i++)
                  {
                     Group g = m.Groups[i];
                     Console.WriteLine(string.Format("Group{0}='{1}'", i, g));
                     CaptureCollection cc = g.Captures;
        for (int j = 0; j < cc.Count; j++)
                {
                    Capture c = cc[j];
                    Console.WriteLine(string.Format(
                         "Capture{0}='{1}', Position={2}", j, c, c.Index));
                }
            }
            m = m.NextMatch();
        }
        Console.ReadLine();

输出结果：
Match1
Group1='One'
Capture0='One', Position=0
Group2='car'
Capture0='car', Position=4
Match2
Group1='red'
Capture0='red', Position=8
Group2='car'
Capture0='car', Position=12
Match3
Group1='blue'
Capture0='blue', Position=16
Group2='car'
Capture0='car', Position=21