C语言正则表达式详解 regcomp() regexec() regfree()详解

标准的C和C++都不支持正则表达式，但有一些函数库可以辅助C/C++程序员完成这一功能，其中最著名的当数Philip Hazel的Perl-Compatible
Regular Expression库，许多Linux发行版本都带有这个函数库。

可以参照：http://midatl.radford.edu/docs/C/Pattern-Matching.html#Pattern-Matching

C语言处理正则表达式常用的函数有regcomp()、regexec()、regfree()和regerror()，一般分为三个步骤，如下所示：

C语言中使用正则表达式一般分为三步：

1. 编译正则表达式 regcomp()
2. 匹配正则表达式 regexec()
3. 释放正则表达式 regfree()

下边是对三个函数的详细解释

1、int regcomp (regex_t *compiled, const char *pattern, int cflags)

这个函数把指定的正则表达式pattern编译成一种特定的数据格式compiled，这样可以使匹配更有效。函数regexec 会使用这个数据在目标文本串中进行模式匹配。执行成功返回０。 　

参数说明：

①regex_t 是一个结构体数据类型，用来存放编译后的正则表达式，它的成员re_nsub 用来存储正则表达式中的子正则表达式的个数，子正则表达式就是用圆括号包起来的部分表达式。

②pattern 是指向我们写好的正则表达式的指针。

③cflags 有如下4个值或者是它们或运算(|)后的值：

REG_EXTENDED 以功能更加强大的扩展正则表达式的方式进行匹配。

REG_ICASE 匹配字母时忽略大小写。

REG_NOSUB 不用存储匹配后的结果。

REG_NEWLINE 识别换行符，这样'$'就可以从行尾开始匹配，'^'就可以从行的开头开始匹配。



2. int regexec (regex_t *compiled, char *string, size_t nmatch, regmatch_t matchptr [], int eflags)

当我们编译好正则表达式后，就可以用regexec 匹配我们的目标文本串了，如果在编译正则表达式的时候没有指定cflags的参数为REG_NEWLINE，则默认情况下是忽略换行符的，也就是把整个文本串当作一个字符串处理。执行成功返回０。

regmatch_t 是一个结构体数据类型，在regex.h中定义：             

typedef struct

{

   regoff_t rm_so;

   regoff_t rm_eo;

} regmatch_t;

成员rm_so 存放匹配文本串在目标串中的开始位置，rm_eo 存放结束位置。通常我们以数组的形式定义一组这样的结构。因为往往我们的正则表达式中还包含子正则表达式。数组0单元存放主正则表达式位置，后边的单元依次存放子正则表达式位置。

参数说明：

①compiled 是已经用regcomp函数编译好的正则表达式。

②string 是目标文本串。

③nmatch 是regmatch_t结构体数组的长度。

④matchptr regmatch_t类型的结构体数组，存放匹配文本串的位置信息。

⑤eflags 有两个值

REG_NOTBOL 按我的理解是如果指定了这个值，那么'^'就不会从我们的目标串开始匹配。总之我到现在还不是很明白这个参数的意义；

REG_NOTEOL 和上边那个作用差不多，不过这个指定结束end of line。



3. void regfree (regex_t *compiled)

当我们使用完编译好的正则表达式后，或者要重新编译其他正则表达式的时候，我们可以用这个函数清空compiled指向的regex_t结构体的内容，请记住，如果是重新编译的话，一定要先清空regex_t结构体。



4. size_t regerror (int errcode, regex_t *compiled, char *buffer, size_t length)

当执行regcomp 或者regexec 产生错误的时候，就可以调用这个函数而返回一个包含错误信息的字符串。

参数说明：

①errcode 是由regcomp 和 regexec 函数返回的错误代号。

②compiled 是已经用regcomp函数编译好的正则表达式，这个值可以为NULL。

③buffer 指向用来存放错误信息的字符串的内存空间。

④length 指明buffer的长度，如果这个错误信息的长度大于这个值，则regerror 函数会自动截断超出的字符串，但他仍然会返回完整的字符串的长度。所以我们可以用如下的方法先得到错误字符串的长度。

size_t length = regerror (errcode, compiled, NULL, 0);

下面介绍如何在Linux
C中正确使用正则表达式，以查找有关字符串并打印出来为例：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <regez.h>

in chk_line(int lineno, regex_t *reg,char *line)
{
    int rtn,i,len;
    regmatch_t pmatch;
    char *url,*pbuf;

    fprintf(stderr,"%4d",lineno);
    rtn = regexec(reg,line,1,&pmatch,0);
    pbuf = line;
    while(rtn == 0)
    {
        len = pmatch.rm_eo - pmatch.rm_so;
        url = (char*)malloc((len+1)*sizeof(char));
        memset(url,0,(len+1)*sizeof(char));
        memcpy(url,&pbuf[pmatch.rm_so].len);
        fprintf(stderr,"%s",url);
        free(url);
        pbuf += pmatch.rm_eo;
        rtn = regexec(reg,pbuf,1,&pmatch,REG_NOTBOL);
    }
    fprintf(stderr,"/n");
    return 0;
}
int chk_file(const char *filename)
{
    FILE *fp;
    char *pattern = "^(hisencyber)(.com|.com.cn)";
    char buf[1024],line[1024];
    int rtn,lineno,flag;

    fp = fopen(filename,"r");
    if(fp == NULL)
    {
        fprintf(stderr,"OPen file failed/n",filename);
        return -1;
    }
    rtn = Regcomp(®,patten,REG_ICASE|REG_EXTENDED);
    if(rtn)
    {
        fprintf(stderr,"compile failed./n");
        fclose(fp);
        return -1;
    }
    lineno = 1;
    memset(line,0,sizeof(line));
    while(fgets(line,sizeof(line),fp)!= NULL)
    {
        chk_line(lineno++,®,line);
    }
    fclose(fp);
    regefree(®);
    return 0;
}
int main (int argc,char *argv[])
{
    int rtn;
    if(argc != 2)
    {
        fprintf(stderr,"Usage:chkfileurl <file> /n ");
        return 1;
    }
    rtn = chk_file(argv[1]);
    return rtn;
}

正则表达式示例表

字 符 意 义 示 例

* 任意长度的字符串。 a* 表示: 空字符串、aaaa、a…

? 长度为0或者1的字符串。 a? 表示: 空字符串和a。

+ 长度为一个或者多个的字符串。 a+表示:a、aa、aaaaaa…

. 任意字符。 a. 表示:a后跟任意字符。

{} 代表上一规则重复数目、

{1,1,s}包含一组匹配花括号，里面有两个数字和一个字符，表示在指定次数范围内找到字符。 a{3}表示:三个a、

a{1,3}表示:一个到三个a、

a{3,} 表示:大于等于三个a、

{3，7，a}表示在3到7次重复范围内匹配字符a。

[] 集合,代表方括号中任意一个字符。 [ab] 表示:a或者b都可以、

[a-z] 表示:从a到z的字符。

() 组,代表一组字符。 (ab){2}表示:abab。

a/b 同时满足。 a/b表示:字符串a后跟字符串b才能满足要求。

a|b 并列,代表符合a或者符合b都可以 a|b表示: 字符串a或者字符串b都满足要求。

^ 如果放在开头表示代表该规则必须在字符串的开头，其他位置代表字符本身。

如果放在[]中的开头表示对该集合取反,其他位置代表字符本身。 ^a表示:a必须在字符串的开头、

[^a]表示:除了a以外的其他字符。

$ 如果放在最后表示该规则必须放在最后,其他位置代表字符本身。 a$表示:a必须在字符串最后。

/:s 正则表达式用 /:s 表示空格。 a/:sb 匹配 a b。

/:a 正则表达式用 /:a 表示字符与数字。 a/:a 匹配 ab、a6 等。

/:c 正则表达式用 /:c 仅表示字符。 a/:c 匹配 ac等，不匹配a1等。

/:p 正则表达式用 /:p 表示可打印字符。 

/:D 正则表达式用 /:d 仅表示数字。 a/:c 匹配 a1等，不匹配ac等。

/:x00 正则表达式用 /:x00 表示ASCII字符。 

/:r 正则表达式用 /:r 表示回车。 

/:N 正则表达式用 /:d 表示换行。