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c++中如何使用正则表达式_C++正则表达式(regex)库使用教程

尼克

发布： 2025-09-19 09:41:01

原创

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C++中使用正则需包含<regex>头文件，支持匹配、搜索、替换和分组提取。1. regex_match判断完全匹配；2. regex_search查找子串；3. smatch保存结果并提取分组；4. regex_replace替换文本；5. 复用regex对象提升性能，注意异常处理。

c++中如何使用正则表达式_c++正则表达式(regex)库使用教程

在C++中使用正则表达式需要借助标准库中的 <regex> 头文件。从 C++11 开始，std::regex 成为标准的一部分，提供了完整的正则表达式支持，包括匹配、搜索、替换和迭代等功能。

包含头文件与命名空间

使用正则表达式前，先包含头文件：

#include <regex>
#include <string>
#include <iostream>

通常使用 std 命名空间简化代码：

using namespace std;

基本匹配：std::regex_match

regex_match 用于判断整个字符串是否完全匹配某个正则表达式。

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string text = "hello123";
regex pattern(R"([a-z]+[0-9]+)"); // 匹配字母后跟数字

if (regex_match(text, pattern)) {
cout << "完全匹配！" << endl;
}

R"(...)" 是原始字符串字面量，避免转义字符的麻烦。

部分搜索：std::regex_search

regex_search 用于在字符串中查找符合正则的部分内容。

string text = "Contact us at support@example.com or admin@test.org";
regex email_pattern(R"(\b[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\.[A-Z|a-z]{2,}\b)");
smatch matches; // 用于保存匹配结果

while (regex_search(text, matches, email_pattern)) {
cout << "找到邮箱: " << matches[0] << endl;
text = matches.suffix(); // 更新剩余字符串继续搜索
}

smatch 是 std::match_results<string::const_iterator> 的别名，matches[0] 表示完整匹配，括号捕获的内容可用 matches[1], matches[2] 等访问。

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提取分组信息

用括号定义捕获组，可以提取特定部分。

string log = "2024-05-10 ERROR: Failed to connect";
regex log_pattern(R"((\d{4}-\d{2}-\d{2})\s+(\w+):\s+(.*))");
smatch result;

if (regex_search(log, result, log_pattern)) {
    cout << "日期: " << result[1] << endl;
    cout << "级别: " << result[2] << endl;
    cout << "消息: " << result[3] << endl;
}

字符串替换：std::regex_replace

将匹配的部分替换成指定内容。

string input = "Call me at 123-456-7890 or 987-654-3210";
regex phone_pattern(R"(\d{3}-\d{3}-\d{4})");
string output = regex_replace(input, phone_pattern, "[PHONE]");
cout << output << endl; // 输出：Call me at [PHONE] or [PHONE]

regex_replace 不修改原字符串，而是返回新字符串。

常见正则语法说明

C++ regex 默认使用 ECMAScript 风格语法，常用规则包括：

\d 数字 [0-9]
\w 单词字符 [a-zA-Z0-9_]
\s 空白字符
* 重复0次或多次
+ 重复1次或多次
? 0次或1次
{n,m} 重复n到m次
^ 行首
$ 行尾
[...] 字符集合
(...) 捕获组

性能提示与注意事项

regex 对象构造较耗时，建议复用而不是频繁创建。

static const regex number_pattern(R"(\d+)"); // 使用 static 避免重复构造

注意异常处理：如果正则表达式格式错误，构造 regex 对象会抛出 std::regex_error。

try {
regex bad_regex("*invalid*");
} catch (const regex_error& e) {
cout << "正则错误: " << e.what() << endl;
} 基本上就这些。掌握 match、search、replace 和分组提取，就能应对大多数文本处理需求。正则功能强大，但复杂模式可能影响可读性，建议配合注释使用。

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