Модуль re в Python

Pythonreмодуль — это модуль стандартной библиотеки для работы с регулярными выражениями.

Регулярные выражения (Regular Expression, сокращённо regex или regexp) — мощный инструмент для сопоставления, поиска и обработки текста.

Используяreмодуль, вы можете использовать регулярные выражения в Python для обработки строк.

Зачем использовать модуль re?

При обработке текста нам часто нужно находить определённые шаблоны или заменять определённые символы. Например, проверять адреса электронной почты, извлекать ссылки с веб-страниц или форматировать текст. Писать код вручную для выполнения этих задач может быть очень утомительно, тогда как регулярные выражения предоставляют краткий и эффективный способ решения этих проблем.

Базовое использование модуля re

1. Импорт модуля re

Перед использованиемreмодуль, сначала нужно импортировать его:

import re

2. Часто используемые функции модуля re

2.1 `re.match()`

re.match()Функция используется для сопоставления регулярного выражения с началом строки. Если сопоставление успешно, она возвращает объект совпадения; в противном случае она возвращаетNone。

Пример

import re

pattern = r"hello"
text = "hello world"

match = re.match(pattern, text)
if match:
print("Match successful:", match.group())
else:
print("Match failed")

Вывод:

匹配成功: hello

2.2 `re.search()`

re.search()Функция используется для поиска первого совпадения регулярного выражения в строке. В отличие отre.match()отличается,re.search()не требует, чтобы совпадение начиналось с начала строки.

Пример

import re

pattern = r"world"
text = "hello world"

match = re.search(pattern, text)
if match:
print("Match successful:", match.group())
else:
print("Match failed")

Вывод:

匹配成功: world

2.3 `re.findall()`

re.findall()Функция используется для поиска всех подстрок в строке, соответствующих регулярному выражению, и возвращает список.

Пример

import re

pattern = r"\d+"
text = "Есть 3 яблока и 5 апельсинов."

matches = re.findall(pattern, text)
print("Найденные числа:", matches)

Вывод:

找到的数字: ['3', '5']

2.4 `re.sub()`

re.sub()Функция используется для замены частей строки, соответствующих регулярному выражению.

Пример

import re

pattern = r"яблоко"
text = "У меня есть яблоко."

new_text = re.sub(pattern, "банан", text)
print("Заменённый текст:", new_text)

Вывод:

替换后的文本: I have an banana.

Базовый синтаксис регулярных выражений

1. Обычные символы

Обычные символы (например, буквы, цифры) совпадают сами с собой напрямую.

Пример

import re

pattern = r"кот"
text = "На коврике сидит кот."

match = re.search(pattern, text)
if match:
print("Match successful:", match.group())

Вывод:

匹配成功: cat

2. Специальные символы

В регулярных выражениях есть некоторые специальные символы, имеющие особое значение. Например:

.: Соответствует любому одиночному символу (кроме символа новой строки).
*: Соответствует предыдущему символу ноль или более раз.
+: Соответствует предыдущему символу один или более раз.
?: Соответствует предыдущему символу ноль или один раз.
\d: Соответствует любому цифровому символу (эквивалентно[0-9]）。
\w: Соответствует любой букве, цифре или символу подчёркивания (эквивалентно[a-zA-Z0-9_]）。

Пример

import re

pattern = r"\d+"
текст = "Цена — 100 долларов."

match = re.search(pattern, text)
if match:
print("Match successful:", match.group())

Вывод:

匹配成功: 100

3. Наборы символов

Наборы символов используются для сопоставления с любым одним символом из набора. Например,[abc]matchesa、bилиc。

Пример

import re

шаблон = r"[aeiou]"
text = "Привет, мир!"

matches = re.findall(pattern, text)
print("Найдено гласных:", matches)

Вывод:

找到的元音字母: ['e', 'o', 'o']

4. Группировка

Группировка позволяет объединять несколько символов вместе и работать с ними. Например,(abc)matchesabc。

Пример

import re

pattern = r"(ab)+"
text = "ababab"

match = re.search(pattern, text)
if match:
print("Match successful:", match.group())

Вывод:

匹配成功: ababab

Практические упражнения

Упражнение 1: Проверка адресов электронной почты

Напишите регулярное выражение для проверки формата адреса электронной почты.

Пример

import re

pattern = r"^[a-zA-Z0-9_.+-]+@[a-zA-Z0-9-]+\.[a-zA-Z0-9-.]+$"
email = "[email protected]"

if re.match(pattern, email):
print("Корректный адрес электронной почты")
else:
print("Некорректный адрес электронной почты")

Упражнение 2: Извлечение номеров телефонов

Напишите регулярное выражение для извлечения номеров телефонов из текста.

Пример

import re

pattern = r"\d{3}-\d{3}-\d{4}"
text = "Мой номер телефона: 123-456-7890."

match = re.search(pattern, text)
if match:
print("Найденные номера телефонов:", match.group())

1. Основные функции

Метод	Описание	Пример
`re.compile(pattern)`	Предварительно скомпилировать регулярное выражение (повышает производительность при повторном использовании)	`pat = re.compile(r'\d+')`
`re.search(pattern, string)`	Найти первое совпадение в строке	`re.search(r'\d+', 'a1b2')`→ совпадения`'1'`
`re.match(pattern, string)`	Совпадение с начала строки	`re.match(r'\d+', '123a')`→ совпадения`'123'`
`re.fullmatch(pattern, string)`	Вся строка полностью совпадает	`re.fullmatch(r'\d+', '123')`→ совпадения`'123'`
`re.findall(pattern, string)`	Вернуть список всех непересекающихся совпадений	`re.findall(r'\d+', 'a1b22c')` → `['1', '22']`
`re.finditer(pattern, string)`	Вернуть итератор всех совпадений (включая информацию о позиции)	`for m in re.finditer(r'\d+', 'a1b2'): print(m.group())`
`re.sub(pattern, repl, string)`	Заменить совпадения	`re.sub(r'\d+', 'X', 'a1b2')` → `'aXbX'`
`re.split(pattern, string)`	Разделить строку по совпадениям	`re.split(r'\d+', 'a1b2c')` → `['a', 'b', 'c']`
`re.escape()`	Экранировать специальные символы	`re.escape("C:\\Users\\test.txt")`
`re.purge()`	Очистить кэш	`re.purge()`

2. Объект совпадения (`Match`) методы/атрибуты

Метод/атрибут	Описание	Пример
`group()`	Возвращает всю совпавшую строку	`m.group()` → `'abc'`
`group(n)`	Возвращает содержимое n-й группы захвата	`m = re.search(r'(\d)(\d)', '12'); m.group(1)` → `'1'`
`groups()`	Возвращает кортеж всех групп захвата	`m.groups()` → `('1', '2')`
`start()`/`end()`	Начальная/конечная позиция совпадения	`m.start()` → `0`
`span()`	Возвращает диапазон совпадения`(start, end)`	`m.span()` → `(0, 2)`

3. Метасимволы регулярных выражений (частично)

Метасимвол	Описание	Пример совпадения
`.`	Соответствует любому символу (кроме новой строки)	`a.c` → `'abc'`
`\d`	Совпадение с цифрой	`\d+` → `'123'`
`\D`	Совпадение с нецифровым символом	`\D+` → `'abc'`
`\w`	Совпадение с символом слова (буква, цифра, подчёркивание)	`\w+` → `'Ab_1'`
`\W`	Совпадение с символом, не входящим в слово	`\W+` → `'!@#'`
`\s`	Совпадение с пробельным символом (пробел, табуляция и т. д.)	`\s+` → `' \t'`
`\S`	Совпадение с непробельным символом	`\S+` → `'abc'`
`[]`	Набор символов	`[A-Za-z]`→ любая буква
`^`	Совпадение с началом строки	`^\d+`→ цифра в начале
`$`	Совпадение с концом строки	`\d+$`→ цифра в конце
*``**	Совпадение с предшествующим символом ноль или более раз	`a*` → `''`, `'aaa'`
`+`	Совпадение с предыдущим символом один или более раз	`a+` → `'a'`, `'aaa'`
`?`	Совпадение с предыдущим символом ноль или один раз	`a?` → `''`, `'a'`
`{m,n}`	Совпадение с предыдущим символом от m до n раз	`a{2,3}` → `'aa'`, `'aaa'`
`\|`	Операция OR	`cat\|dog` → `'cat'`или`'dog'`
`()`	Захватывающая группа	`(\d+)`→ извлечь цифры

4. Флаги компиляции (`flags`параметр)

Флаг	Описание	Пример
`re.IGNORECASE` (`re.I`)	Игнорировать регистр	`re.search(r'abc', 'ABC', re.I)`
`re.MULTILINE` (`re.M`)	Многострочный режим (влияет`^`и`$`）	`re.findall(r'^\d+', '1\n2', re.M)` → `['1', '2']`
`re.DOTALL` (`re.S`)	Пусть`.`Совпадение всех символов, включая переводы строк	`re.search(r'a.*b', 'a\nb', re.S)`
`re.ASCII`	Пусть`\w`, `\W`и т.д. соответствуют только ASCII-символам	`re.search(r'\w+', 'こん', re.ASCII)`→ нет совпадений
`re.VERBOSE` (`re.X`)	Разрешить комментарии и пробелы в регулярном выражении	`re.compile(r'''\d+ # 匹配数字''', re.X)`

Пример

1. Извлечение адресов электронной почты

Пример

import re

text = "Контакт: [email protected], [email protected]"
emails = re.findall(r'\b[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\.[A-Z|a-z]{2,}\b', text)
print(emails) # Вывод: ['[email protected]', '[email protected]']

2. Заменить форматы дат

Пример

date_str = "Сегодня 05-15-2023"
new_str = re.sub(r'(\d{2})-(\d{2})-(\d{4})', r'\3year\1month\2day', date_str)
print(new_str) # Вывод: "Сегодня 2023-05-15"

3. Сопоставление по нескольким условиям

Пример

pattern = re.compile(r'''
^(?P<username>\w+) # имя пользователя
:(?P<password>\S+) # пароль
@(?P<domain>\w+\.\w+) # домен
$''', re.VERBOSE)

m = pattern.match("john:[email protected]")
if m:
print(m.groupdict()) # Вывод: {'username': 'john', 'password': 'pass123', 'domain': 'example.com'}

4. Разделение сложных строк

Пример

text = "Apple1Banana2Cherry3Date"
parts = re.split(r'\d+', text)
print(parts) # Вывод: ['Apple', 'Banana', 'Cherry', 'Date']

Примечания

Сырые строки: Для регулярных выражений рекомендуется использовать сырые строки (r'\d'), чтобы избежать конфликтов экранирующих символов.
Жадное сопоставление: Жадное сопоставление по умолчанию (например,.*будет соответствовать самой длинной из возможных), нужно использовать.*?для реализации нежадного сопоставления.
Оптимизация производительности: часто используемые регулярные выражения должны в первую очередь использоватьre.compile()предкомпиляцию.
Проблемы с бэктрекингом: сложные регулярные выражения могут вызывать проблемы с производительностью (например, вложенные квантификаторы(a+)+）。

Другие расширения

Python3Продвинутое руководство

Модуль re в Python

Зачем использовать модуль re?

Базовое использование модуля re

1. Импорт модуля re

2. Часто используемые функции модуля re

2.1 re.match()

Пример

2.2 re.search()

Пример

2.3 re.findall()

Пример

2.4 re.sub()

Пример

Базовый синтаксис регулярных выражений

1. Обычные символы

Пример

2. Специальные символы

Пример

3. Наборы символов

Пример

4. Группировка

Пример

Практические упражнения

Упражнение 1: Проверка адресов электронной почты

Пример

Упражнение 2: Извлечение номеров телефонов

Пример

1. Основные функции

2. Объект совпадения (Match) методы/атрибуты

3. Метасимволы регулярных выражений (частично)

4. Флаги компиляции (flagsпараметр)

Пример

Пример

Пример

Пример

Пример

Примечания

2.1 `re.match()`

2.2 `re.search()`

2.3 `re.findall()`

2.4 `re.sub()`

2. Объект совпадения (`Match`) методы/атрибуты

4. Флаги компиляции (`flags`параметр)