c++如何使用正则表达式匹配字符串_c++ 正则表达式匹配方法

C++中使用头文件支持正则表达式，通过std::regex、std::smatch、std::regex_match、std::regex_search和std::regex_replace实现匹配、搜索与替换；regex_match要求全字符串匹配，regex_search只需部分匹配，捕获组可提取子表达式，适用于验证、提取和替换场景。

在C++中使用正则表达式匹配字符串，主要依赖于头文件提供的功能。从C++11开始，标准库引入了对正则表达式的支持，可以通过std::regex及相关函数实现模式匹配、搜索、替换等操作。

包含头文件并了解核心类

要使用正则表达式，必须包含头文件。常用的核心组件包括：

• std::regex：编译后的正则表达式对象
• std::smatch：用于保存字符串匹配结果（针对std::string）
• std::regex_match：判断整个字符串是否匹配正则表达式
• std::regex_search：在字符串中查找符合正则的部分
• std::regex_replace：替换匹配到的内容

#include 
#include 
#include 

int main() {
    std::string text = "Hello, my email is example@email.com";
    std::regex pattern(R"(\b[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\.[A-Z|a-z]{2,}\b)");

    // 检查是否存在邮箱
    if (std::regex_search(text, pattern)) {
        std::cout << "Found an email address!" << std::endl;
    }

    // 提取匹配内容
    std::smatch match;
    if (std::regex_search(text, match, pattern)) {
        std::cout << "Email found: " << match[0] << std::endl;
    }

    return 0;
}

regex_match 与 regex_search 的区别

这两个函数用途不同，需根据场景选择：

• std::regex_match 要求整个字符串完全符合正则表达式。例如验证输入格式（如电话号码、身份证）时使用。
• std::regex_search 只要字符串中有部分匹配即可，适合从文本中提取信息。

std::string str = "123abc";
std::regex r("\\d+");  // 匹配一个或多个数字

// regex_match：整个字符串必须是数字 → 不匹配
if (!std::regex_match(str, r)) {
    std::cout << "regex_match failed" << std::endl;
}

// regex_search：只要有一段是数字 → 匹配成功
if (std::regex_search(str, r)) {
    std::cout << "regex_search succeeded" << std::endl;
}

提取分组信息（捕获括号）

正则中的圆括号()可用于定义捕获组，方便提取特定部分。

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std::string log = "2025-04-05 14:30:22 ERROR Network failure";
std::regex log_pattern(R"((\d{4}-\d{2}-\d{2}) (\d{2}:\d{2}:\d{2}) (\w+) (.+))");
std::smatch pieces;

if (std::regex_match(log, pieces, log_pattern)) {
    std::cout << "Date: " << pieces[1] << "\n";
    std::cout << "Time: " << pieces[2] << "\n";
    std::cout << "Level: " << pieces[3] << "\n";
    std::cout << "Message: " << pieces[4] << std::endl;
}

pieces[0] 是完整匹配，pieces[1], pieces[2]... 对应各个括号内的子表达式。

常见应用场景与技巧

• 验证输入：比如检查手机号、邮箱、日期格式是否合法，用regex_match。
• 数据提取：从日志、HTML片段中抓取所需字段，用regex_search配合smatch。
• 批量替换：regex_replace可将匹配内容替换成指定字符串。

std::string sentence = "User called John has logged in.";
std::regex name_pattern("John");
std::string new_sentence = std::regex_replace(sentence, name_pattern, "Alice");
// 结果："User called Alice has logged in."