Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №9 - Журнал «Домашняя лаборатория»

• свойство Groups класса Match возвращает коллекцию групп — объект GroupCollection, который позволяет работать с группами, созданными в процессе поиска соответствия;

• свойство Captures, наследованное от объекта Group, возвращает коллекцию CaptureCollection. Как видите, при работе с регулярными выражениями реально приходится создавать один объект класса Regex, объекты других классов автоматически появляются в процессе работы с объектами Regex.

Классы Group и GroupCollection

Коллекция GroupCollection возвращается при вызове свойства Group объекта Match. Имея эту коллекцию, можно добраться до каждого объекта Group, в нее входящего. Класс Group является наследником класса Capture и, одновременно, родителем класса Match. От своего родителя он наследует свойства Index, Length и Value, которые и передает своему потомку.

Давайте рассмотрим чуть более подробно, когда и как создаются группы в процессе поиска соответствия. Если внимательно проанализировать предыдущую таблицу, которая описывает символы, используемые в регулярных выражениях, в частности символы группирования, то можно понять несколько важных фактов, связанных с группами:

• при обнаружении одной подстроки, удовлетворяющей условию поиска, создается не одна группа, а коллекция групп;

• группа с индексом 0 содержит информацию о найденном соответствии;

• число групп в коллекции зависит от числа круглых скобок в записи регулярного выражения. Каждая пара круглых скобок создает дополнительную группу, которая описывает ту часть подстроки, которая соответствует шаблону, заданному в круглых скобках;

• группы могут быть индексированы, но могут быть и именованными, поскольку в круглых скобках разрешается указывать имя группы.

В заключение отмечу, что создание именованных групп крайне полезно при разборе строк, содержащих разнородную информацию. Примеры разбора подобных текстов будут даны.

Классы Capture и CaptureCollection

Коллекция CaptureCollection возвращается при вызове свойства Captures объектов класса Group и Match. Класс Match наследует это свойство у своего родителя — класса Group. Каждый объект Capture, входящий в коллекцию, характеризует соответствие, захваченное в процессе поиска, — соответствующую подстроку. Но поскольку свойства объекта Capture передаются по наследству его потомкам, то можно избежать непосредственной работы с объектами Capture. По крайней мере, в моих примерах не встретится работа с этим объектом, хотя "за кулисами" он непременно присутствует.

Перечисление RegexOptions

Объекты этого перечисления описывают опции, влияющие на то, как устанавливается соответствие. Обычно такой объект создается первым и передается конструктору объекта класса Regex. В вышеприведенной таблице, в разделе, посвященном символам группирования, говорится о том, что опции можно включать и выключать, распространяя, тем самым, их действие на участок шаблона, заданный соответствующей группой. Об одной из этих опций — Compiled, влияющей на эффективность работы регулярных выражений, уже упоминалось. Об остальных говорить не буду — при необходимости можно посмотреть справку.

Класс RegexCompilationInfo

При работе со сложными и большими текстами полезно предварительно скомпилировать используемые в процессе поиска регулярные выражения. В этом случае необходимо будет создать объект класса RegexCompilationInfo и передать ему информацию о регулярных выражениях, подлежащих компиляции, и о том, куда поместить оттранслированную программу. Дополнительно в таких ситуациях следует включить опцию Compiled, к сожалению, соответствующих примеров на эту тему не будет.

Примеры работы с регулярными выражениями

Полагаю, что примеры дополнят краткое описание возможностей регулярных выражений и позволят лучше понять, как с ними работать. Начну с функции FindMatch, которая производит поиск первого вхождения подстроки, соответствующей образцу:

string FindMatch(string str, string strpat)

{

    Regex pat = new Regex(strpat);

    Match match =pat.Match(str);

    string found = "";

    if (match.Success)

    {

         found =match.Value;

         Console. WriteLine (" Строка = {0} tОбpазец= {1}

              tНайдено={2}", str,strpat,found);

     }

     return(found);

}//FindMatch

В качестве входных аргументов функции передается строка str, в которой ищется вхождение, и строка strpat, задающая образец — регулярное выражение. Функция возвращает найденную в результате поиска подстроку. Если соответствия нет, то возвращается пустая строка. Функция начинает свою работу с создания объекта pat класса Regex, конструктору которого передается образец поиска. Затем вызывается метод Match этого объекта, создающий объект match класса Match. Далее анализируются свойства этого объекта. Если соответствие обнаружено, то найденная подстрока возвращается в качестве результата, а соответствующая информация выводится на печать. (Чтобы спокойно работать с классами регулярных выражений, я не забыл добавить в начало проекта предложение: using System.Text.RegularExpressions.)

Поскольку запись регулярных выражений — вещь, привычная не для всех программистов, я приведу достаточно много примеров:

public void TestSinglePat ()

{

    //поиск по образцу первого вхождения

    string str,strpat,found;

    Console.WriteLine("Поиск по образцу");

    //образец задает подстроку, начинающуюся с символа а,

    //далее идут буквы или цифры.

    str ="start"; strpat =@"aw+";

    found = FindMatch(str,strpat);

    str ="fab77cd efg";

    found = FindMatch(str,strpat);

    //образец задает подстроку, начинающуюся с символа а,

    //заканчивающуюся f с возможными символами b и d в середине

    strpat = "a(b|d)*f"; str = "fabadddbdf";

    found = FindMatch(str,strpat);

    //диапазоны и escape-символы

    strpat = M[X-Z]+"; str = "aXYb";

    found = FindMatch(str,strpat);

    strpat = @"u005BYx5A"; str = "aXYZb";

    found = FindMatch(str,strpat);

}//TestSinglePat

Некоторые комментарии к этой процедуре.

Регулярные выражения задаются @-константами, описанными в лекции 14. Здесь они как нельзя кстати.

В первом образце используется последовательность символов w+, обозначающая, как следует из таблицы 15.1, непустую последовательность латиницы и цифр. В совокупности образец задает подстроку, начинающуюся символом а, за которым следуют буквы или цифры (хотя бы одна). Этот образец применяется к двум различным строкам.

В следующем образце используется символ * для обозначения итерации. В целом регулярное выражение задает строки, начинающиеся с символа а и заканчивающиеся символом f, между которыми находится возможно пустая последовательность символов из b и d.

Последующие два образца демонстрируют использование диапазонов и escape-последовательностей для представления символов, заданных кодами (в Unicode и шестнадцатиричной кодировке).

Взгляните на результаты, полученные при работе этой процедуры.

Рис. 15.1. Регулярные выражения. Поиск по образцу

Пример "чет и нечет"

Не всякий класс языков можно описать с помощью регулярных выражений. И даже тогда, когда такая возможность есть, могут потребоваться определенные усилия для корректной записи соответствующего регулярного выражения. Рассмотрим, например, язык L1 в алфавите T= {0,1}, которому принадлежат пустое слово и слова, содержащие четное число нулей и четное число единиц. В качестве другого