前言
正则表达式（Regular Expression）是一个强大的文本处理工具，主要用于字符串的搜索、替换、验证和分割等操作。通过定义特定的模式，正则表达式可以高效地匹配、查找或替换符合该模式的文本内容。今天大姚将和大家一起来快速了解学习正则表达式，并且在C#中快速应用。
正则表达式的优势
与传统方法相比，正则表达式在处理字符串时具有以下显著优势：
- 灵活性：正则表达式提供了极高的灵活性，能够匹配复杂的文本模式。
- 高效性：对于大量的文本数据，正则表达式提供了一种快速筛选和处理的方法。
- 广泛应用：几乎所有的编程语言都支持正则表达式，使得它在跨平台应用中非常有用。
注意事项
- 正则表达式虽然强大，但是在处理复杂模式或大数据量时可能会比较耗时。因此，在性能敏感的场合要谨慎使用。
- 复杂的正则表达式可能难以理解和维护。建议在使用时添加必要的注释，并尽量将复杂的模式拆分成多个简单的部分。
常用元字符
元字符是正则表达式中具有特殊意义的字符，以下是一些常用的元字符及其作用：
.: 匹配除换行符外的任何单个字符。-：定义一个范围（例如[A-Z]）。^: 匹配字符串的开始。$: 匹配字符串的结束。*: 匹配前面的子表达式零次或多次。+: 匹配前面的子表达式一次或多次。?: 匹配前面的子表达式零次或一次。[]: 匹配括号内的任意一个字符。|: 匹配左右任意一个表达式（或操作）。\: 将下一个字符标记为一个特殊字符、或一个原义字符、或一个 向后引用、或一个八进制转义符。
验证邮箱地址
/// <summary> /// 验证邮箱地址 /// </summary> public static void VerifyEmailAddress() { string email = "edwin.doe@qq.com"; string pattern = @"^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$"; var regex = new Regex(pattern); bool isValid = regex.IsMatch(email); Console.WriteLine($"{email} is valid email address: {isValid}"); }
验证手机号码
/// <summary> /// 验证手机号码 /// </summary> public static void VerifyMobilePhone() { string mobile = "13812345678"; string pattern = @"^1[3-9]\d{9}$"; var regex = new Regex(pattern); bool isValid = regex.IsMatch(mobile); Console.WriteLine($"{mobile} is valid mobile phone number: {isValid}"); }
提取URL
/// <summary> /// 提取URL /// </summary> public static void ExtractUrl() { string url = "https://github.com/YSGStudyHards/DotNetGuide"; string pattern = @"^https?://(?:[a-zA-Z]|[0-9]|[$-_@.&+]|[!*\(\),]|(?:%[0-9a-fA-F][0-9a-fA-F]))+$"; var regex = new Regex(pattern); Match match = regex.Match(url); if (match.Success) { Console.WriteLine($"Found URL: {match.Value}"); //Output：https://github.com/YSGStudyHards/DotNetGuide } else { Console.WriteLine("No URL found."); } }
替换文本
/// <summary> /// 替换文本 /// </summary> public static void ReplaceText() { string input = "The date is 2024/12/16."; string pattern = @"(\d{4})/(\d{2})/(\d{2})"; string replacement = "$1-$2-$3"; var regex = new Regex(pattern); string result = regex.Replace(input, replacement); Console.WriteLine(result);//Output:The date is 2024-12-16. }
分割字符串
/// <summary> /// 分割字符串 /// </summary> public static void SplitString() { string pattern = @"[;,]"; string input = "apple;banana,orange;grape"; var regex = new Regex(pattern); string[] substrings = regex.Split(input); foreach (string substring in substrings) { Console.WriteLine(substring); //Output: //apple //banana //orange //grape } }
C#正则性能提升技巧
使用编译选项
使用 RegexOptions.Compiled 选项可以提高正则表达式的执行性能。此选项会在运行时编译正则表达式，从而加快匹配速度。
string pattern = @"(\d{4})/(\d{2})/(\d{2})"; Regex regex = new Regex(pattern, RegexOptions.Compiled);
避免过度回溯
复杂的正则表达式可能会导致大量的回溯，从而增加匹配时间。通过优化正则表达式，减少不必要的回溯，可以提高性能。例如，尽量避免使用过多的重复限定符（如 *, +, ?），并使用非贪婪匹配（*?, +?, ??）来减少回溯。
// 贪婪匹配 string pattern = @"<.*>"; // 非贪婪匹配 string pattern = @"<.*?>";
合理设置超时时间
为了防止正则表达式在极端情况下耗费过多的时间，可以设置匹配操作的超时时间。
string pattern = @"(\d{4})/(\d{2})/(\d{2})"; TimeSpan timeout = TimeSpan.FromSeconds(1); // 设置1秒的超时时间 Regex regex = new Regex(pattern, RegexOptions.None, timeout);
在线正则表达式大全
对于我们而言正则表达式用的不是很频繁，记一下等到用的时候又忘记了。所以我们主要了解一下常用元字符和基本用法，当遇到需要做正则表达式拼接的时候可以到网上查阅现有资料，这里大姚分享一个比较全面的在线正则表达式大全。
