前言

最近发现JavaScript中的正则在某些地方的表现和其他语言或工具中的正则有些不同,比较另类.虽然你几乎不可能写出也几乎用不到下面我讲的这些正则,但是了解一下毕竟是好的.

本文中的代码示例都是在兼容ES5的JavaScript环境中执行的,也就是说,IE9之前版本,Fx4左右的版本,等,中的表现很有可能和我下面讲的不一样.

1.空字符类

不包含任何字符的字符类[]称之为空字符类(empty char class),我相信你没听别人这么叫过,因为在其他语言中,这种写法是非法的,所有的文档和教程都不会讲一种非法的语法.下面我演示一下其他语言或工具都是怎么报这个错的:

$echo | grep \'[]\'
grep: Unmatched [ or [^

$echo | sed \'/[]/\'
sed：-e 表达式 #1，字符 4：未终止的地址正则表达式

$echo | awk \'/[]/\'
awk: cmd. line:1: /[]/
awk: cmd. line:1: ^ unterminated regexp
awk: cmd. line:1: error: Unmatched [ or [^: /[]//

$echo | perl -ne \'/[]/\'
Unmatched [ in regex; marked by <-- HERE in m/[ <-- HERE ]/ at -e line 1.

$echo | ruby -ne \'/[]/\'
-e:1: empty char-class: /[]/

$python -c \'import re;re.match(\"[]\",\"\")\'
Traceback (most recent call last):
 File \"<string>\", line 1, in <module>
 File \"E:\\Python\\lib\\re.py\", line 137, in match
 return _compile(pattern, flags).match(string)
 File \"E:\\Python\\lib\\re.py\", line 244, in _compile
 raise error, v # invalid expression
sre_constants.error: unexpected end of regular expression

而在JavaScript中,空字符类是合法的正则组成部分,不过它的效果是\"永不匹配\",也就是匹配什么都会失败.相当于一个空否定正向环视(empty negative lookahead)(?!)的效果:

js> \"whatever\\n\".match(/[]/g) //空字符类,永不匹配
null
js> \"whatever\\n\".match(/(?!)/g) //空否定正向环视,永不匹配
null

很显然,这种东西在JavaScript中没什么用.

2.否定空字符类

不包含任何字符的否定字符类[^]称之为否定空字符类(negative empty char class)或者叫空否定字符类(empty negative char class),都可以,因为这个名词是我\"自创\"的,和上面讲的空字符类类似,这种写法在其他语言中也是非法的:

$echo | grep \'[^]\'
grep: Unmatched [ or [^

$echo | sed \'/[^]/\'
sed：-e 表达式 #1，字符 5：未终止的地址正则表达式

$echo | awk \'/[^]/\'
awk: cmd. line:1: /[^]/
awk: cmd. line:1: ^ unterminated regexp
awk: cmd. line:1: error: Unmatched [ or [^: /[^]//

$echo | perl -ne \'/[^]/\'
Unmatched [ in regex; marked by <-- HERE in m/[ <-- HERE ^]/ at -e line 1.

$echo | ruby -ne \'/[^]/\'
-e:1: empty char-class: /[^]/

$python -c \'import re;re.match(\"[^]\",\"\")\'
Traceback (most recent call last):
 File \"<string>\", line 1, in <module>
 File \"E:\\Python\\lib\\re.py\", line 137, in match
 return _compile(pattern, flags).match(string)
 File \"E:\\Python\\lib\\re.py\", line 244, in _compile
 raise error, v # invalid expression
sre_constants.error: unexpected end of regular expression
$

而在JavaScript中,否定空字符类是合法的正则组成部分,它的效果和空字符类的效果刚刚相反,它可以匹配任意的字符,包括换行符\"\\n\" ,也就是说,等同于常见的[\\s\\S]和[\\w\\W] :

js> \"whatever\\n\".match(/[^]/g)  //否定空字符类,匹配任意字符
[\"w\", \"h\", \"a\", \"t\", \"e\", \"v\", \"e\", \"r\", \"\\n\"]
js> \"whatever\\n\".match(/[\\s\\S]/g)  //互补字符类,匹配任意字符
[\"w\", \"h\", \"a\", \"t\", \"e\", \"v\", \"e\", \"r\", \"\\n\"] 

需要注意的是,它不能称之为是\"永匹配正则\",因为字符类必须要有一个字符才可能匹配,如果目标字符串是空的,或者已经被左边的正则消耗完了,则匹配会失败,比如:

js> /abc[^]/.test(\"abc\") //c后面没有字符了,匹配失败.
false

想要了解真正的\"永匹配正则\",可以看看我以前翻译的一篇文章:\"空\"正则

3.[]]和[^]]

这个讲起来比较简单,就是:在Perl和其他一些linux命令的正则表达式中,字符类[]中如果包含了一个紧跟着左方括号的右方括号[]] ,则这个右方括号会被当作一个普通字符,即只能匹配\"]\",而在JavaScript中,这种正则会被识别成一个空字符类后跟一个右方括号,空字符类什么都不匹配.[^]]也类似:在JavaScript中,它匹配的是一个任意字符(否定空字符类)后跟一个右中括号,比如\"a]\",\"b]\" ,而在其他语言中,匹配的是任何非]的字符.

$perl -e \'print \"]\" =~ /[]]/\'
1

$js -e \'print(/[]]/.test(\"]\"))\'
false

$perl -e \'print \"x\" =~ /[^]]/\'
1

$js -e \'print(/[^]]/.test(\"x\"))\'
false 

4.$锚点

有些初学者认为$匹配的是换行符\"\\n\" ,这是大错特错的,$是一个零宽断言(zero-width  assertion),它是不可能匹配到一个真正的字符的,它只能匹配一个位置.我要的讲的区别发生在非多行模式中:你也许会认为,在非多行模式中,$匹配的不就是最后一个字符后面的位置吗?实际上没那么简单,在其他大部分语言中,如果目标字符串中的最后一个字符是换行符\"\\n\" ,则$还会匹配那个换行符之前的位置,也就是匹配了末尾的换行符左右两边的两个位置.很多语言中都有\\Z和\\z这两个表示法,如果你知道它们之间的区别,那你应该就明白了,在其他语言中(Perl,Python,php,Java,c#...),非多行模式下的$相当于\\Z,而在JavaScript中,非多行模式下的$相当于\\z(只会匹配最末尾的那个位置,不管最后一个字符是否是换行符).Ruby是个特例,因为它默认就是多行模式,多行模式下$会匹配每个换行符前面的位置,当然也会包括结尾处可能出现的那个换行符.余晟著的《正则指引》一书中也讲到了这几点.

$perl -e \'print \"whatever\\n\" =~ s/$/替换字符/rg\' //全局替换
whatever替换字符   //换行符前面的那个位置被替换
替换字符    //换行符后面的那个位置被替换

$js -e \'print(\"whatever\\n\".replace(/$/g,\"替换字符\"))\' //全局替换
whatever
替换字符    //换行符后面的那个位置被替换

5.点号元字符\".\"

在JavaScript中的正则表达式中,点号元字符\".\"可以匹配四个行终止符(\\r-回车符,\\n-换行符,\\u2028-行分隔符,\\u2029-段落分隔符)之外的所有字符,而在其他常用语言中,只会排除掉换行符\\n.

6.向前引用

我们都知道正则中有反向引用(back reference),也就是用一个反斜杠+数字的形式引用到前面的某个捕获分组已经匹配到的字符串,目的是用来再次匹配或作为替换结果(\\变成$).但有种特殊情况是,如果那个被引用的捕获分组还没开始(左括号为界),就使用了反向引用,会怎样.比如正则/(\\2(a)){2}/ , (a)是第二个捕获分组,但在它的左边使用了引用它的匹配结果的\\2,我们知道正则是从左向右进行匹配的,这就是本节的标题向前引用(forwards reference)的来历,它并不是一个严格的概念.那么现在你想想,下面的这句JavaScript代码将返回什么:

js> /(\\2(a)){2}/.exec(\"aaa\")
???

在回答这个问题之前,先看看其他语言中的表现.同样,在其他语言中,这么写也基本上是无效的:

$echo aaa | grep \'(\\2(a)){2}\'
grep: Invalid back reference

$echo aaa | sed -r \'/(\\2(a)){2}/\'
sed：-e 表达式 #1，字符 12：非法回引用

$echo aaa | awk \'/(\\2(a)){2}/\'

$echo aaa | perl -ne \'print /(\\2(a)){2}/\'

$echo aaa | ruby -ne \'print $_ = ~/(\\2(a)){2}/\'

$python -c \'import re;print re.match(\"(\\2(a)){2}\",\"aaa\")\'
None

在awk中没有报错,是因为awk不支持这种反向引用,其中的\\2被解释成了ASCII码为2的字符.而在Perl Ruby Python中没报错,我不知道为什么这样设计,应该都是学Perl的,但效果都一样,就是这种情况下是不可能匹配成功的.

而在JavaScript中,不仅不报错,还能匹配成功,看看和你刚才想的答案一样不一样:

js> /(\\2(a)){2}/.exec(\"aaa\")
[\"aa\", \"a\", \"a\"]

防止你忘了exec方法返回的结果是什么,我说一下.第一个元素是完整的匹配字符串,也就是RegExp[\"$&\"] ,后面的是每个捕获分组匹配的内容,也就是RegExp.$1和RegExp.$2.为什么能匹配成功呢,匹配过程是怎样的?我的理解是:

首先进入了第一个捕获分组(最左边的左括号),其中第一个有效匹配项是\\2,然而这时第二个捕获分组(a)还没轮上,因此RegExp.$2的值还是undefined,所以\\2匹配了目标字符串中第一个a左边的一个空字符,或者说\"位置\",就像^和其他零宽断言一样.重点是匹配成功了.继续走,这时第二个捕获分组(a)匹配到了目标字符串中的第一个a,RegExp.$2的值也被赋值为\"a\",然后是第一个捕获分组结束(最右边的右括号),RegExp.$1的值也是\"a\".然后是量词{2},也就是说,要从目标字符串中的第一个a之后,开始进行正则(\\2(a))的新的一轮匹配,很关键的一点在这里:就是RegExp.$2的值也就是\\2匹配的值还是不是第一轮匹配结束时的被赋的值\"a\",答案是:\"不是\",RegExp.$1和RegExp.$2的值都会被清空为undefined,\\1和\\2又会和第一次一样,成功匹配一个空字符(相当于无任何效果,写不写都一样).成功匹配了目标字符串中的第二个a,这时RegExp.$1和RegExp.$2的值又一次成为了\"a\",RegExp[\"$&\"]的值成为了完整的匹配字符串,前两个a:\"aa\".

在Firefox的早期版本(3.6)中,量词的重新一轮匹配不会清空已有的捕获分组的值,那么也就是说,在第二轮匹配的时候,\\2会匹配上第二个a,从而:

js> /(\\2(a)){2}/.exec(\"aaa\")
[\"aaa\", \"aa\", \"a\"]

另外,一个捕获分组的结束要看右括号是否闭合,比如/(a\\1){3}/,虽然用到\\1的时候,第一个捕获分组已经开始匹配了,但还没结束,这同样是向前引用,所以\\1匹配的仍然是空:

js> /(a\\1){3}/.exec(\"aaa\")
[\"aaa\", \"a\"]

再解释一个例子:

js> /(?:(f)(o)(o)|(b)(a)(r))*/.exec(\"foobar\")
[\"foobar\", undefined, undefined, undefined, \"b\", \"a\", \"r\"]

*号是量词,第一轮匹配过后:$1为\"f\",$2为\"o\",$3为\"o\",$4为undefined,$5为undefined,$6为undefined.

第二轮匹配开始时:捕获到的值全部重置为undefined.

第二轮匹配过后:$1为undefined,$2为undefined,$3为undefined,$4为\"b\",$5为\"a\",$6为\"r\".

&被赋值为\"foobar\",匹配结束.

总结

以上就是总结JavaScript的正则与其他语言不同之处的全部内容，希望本文的内容对大家的学习和工作能带来帮助。