C#中的正则表达式介绍

简介

正则表达式（RegularExpression）是一种用特殊符号和文本模式来描述字符串特征的表达式。正则表达式在程序中常用来匹配、查找及替换字符串中的某些部分。

正则表达式的基本语法

字符串匹配

在正则表达式中，使用普通字符匹配普通的字符串，例如：hello world被正则表达式hello world匹配。此外想匹配多个字符时，可使用范围（[]）来匹配。例如，hello被正则表达式[helo]+匹配。该表达式中的加号表示h,e,l,o四个字母中的任意一个可以出现多次。

特殊字符匹配

正则表达式中还有许多特殊字符用于匹配不符合普通字符串的要求，例如：

特殊字符	描述
.	匹配除换行符（\n）以外的任意单个字符
\d	匹配任意一位数字
\D	匹配非数字字符
\s	匹配任意空白符
\S	匹配任意非空白符
\w	匹配任意字母、数字或下划线字符
\W	匹配任意非字母、数字或下划线字符

例如，正则表达式\d{3}-\d{4}-\d{4}匹配美国的电话号码（XXX-XXXX-XXXX格式）。

限定符

正则表达式中，限定符表示字符匹配的次数，它们常常与特殊字符搭配使用来匹配更加具体的字符串。

限定符	描述
*	匹配0个或多个特定字符
+	匹配1个或多个特定字符
?	匹配0个或1个特定字符
{n}	匹配指定数量的字符
{n,}	匹配至少n个特定字符
{n,m}	匹配n-m个特定字符

例如，正则表达式[a-z]+匹配任意多个小写字母，而正则表达式[a-z]{3,5}匹配3-5个小写字母。

其他语法

正则表达式中还有一些其他的语法来匹配特定的字符串，例如：

语法	描述
^	匹配字符串的开头
$	匹配字符串的结尾
()	用于对匹配的字符分组

例如，正则表达式^\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}$匹配IP地址。

C#中的正则表达式示例

示例一：验证Email地址

using System;
using System.Text.RegularExpressions;

class Program 
{
    static void Main(string[] args)
    {
        string pattern = @"^[A-Za-z0-9]+([-._][A-Za-z0-9]+)*@[A-Za-z0-9]+([-._][A-Za-z0-9]+)*\.[A-Za-z]{2,}$";
        Regex regex = new Regex(pattern);
        string[] emails = {
            "[e-mail]",
            "[e-mail]",
            "[e-mail]",
            "[e-mail]",
            "[e-mail]",
            "example@mail",
            "example@.com",
            "[e-mail]."
        };
        foreach (string email in emails)
        {
            if (regex.IsMatch(email))
            {
                Console.WriteLine($"Valid email: {email}");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine($"Invalid email: {email}");
            }
        }
    }
}

在本示例中，通过正则表达式验证Email地址是否符合格式要求。如果格式正确，输出“Valid email: ” + 邮箱地址；如果格式不正确，输出“Invalid email: ” + 邮箱地址。正则表达式^[A-Za-z0-9]+([-._][A-Za-z0-9]+)*@[A-Za-z0-9]+([-._][A-Za-z0-9]+)*\.[A-Za-z]{2,}$表示：以字母和数字开头，可包含连字符、下划线或点号，中间可以有这些字符，以@分割，后面可包含连字符、下划线或点号，中间可以有这些字符，以.结尾，结尾处字母数量为2或多个。符合这个要求的字符串即为Email地址。

示例二：替换字符串中的URL

using System;
using System.Text.RegularExpressions;

class Program 
{
    static void Main(string[] args)
    {
        string pattern = @"((http|ftp|https):\/\/([\w-]+\.)+[\w-]+(\/[\w- .\/?%&=]*)?)";
        Regex regex = new Regex(pattern);
        string text = "Please visit my website: http://www.example.com or FTP site: ftp://example.com";
        string replacedText = regex.Replace(text, "<a href=\"$1\">$1</a>");
        Console.WriteLine(replacedText);
    }
}

在本示例中，使用正则表达式替换字符串中的URL。使用正则表达式((http|ftp|https):\/\/([\w-]+\.)+[\w-]+(\/[\w- .\/?%&=]*)?)匹配URL，其中|表示或，后面跟着的是三种URL协议。匹配到URL后，将URL替换成带链接的a标签，最后输出替换后的字符串。