Страница 300 из 371
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 примера рассмотрим язык L2, отличающийся от первого тем, что в нем число единиц нечетно. Оба языка можно задать регулярными выражениями, но корректная запись непроста и требует определенного навыка. Давайте запишем регулярные выражения, определяющие эти языки, и покажем, что C# справляется с проблемой их распознавания. Вот регулярное выражение, описывающее первый язык:
(00|11) * ((01|10) (00|11) * (01|10) (00|11) * )*
Дадим содержательное описание этого языка. Слова языка представляют возможно пустую последовательность из пар одинаковых символов. Далее может идти последовательность, начинающаяся и заканчивающаяся парами различающихся символов, между которыми может стоять произвольное число пар одинаковых символов. Такая группа может повторяться многократно. Регулярное выражение короче и точнее передает описываемую структуру слов языка L1.
Язык L2 описать теперь совсем просто. Его слова представляют собой единицу, окаймленную словами языка L1.
Прежде чем перейти к примеру распознавания слов языков L1 и L2, приведу процедуру FindMatches, позволяющую найти все вхождения образца в заданный текст:
void FindMatches(string str, string strpat)
{
Regex pat = new Regex(strpat);
MatchCollection matchcol =pat.Matches(str);
Console.WriteLine ("Строка = {0} tОбразец= {1} ", str, strpat);
Console.WriteLine("Число совпадений ={0}",matchcol.Count);
foreach(Match match in matchcol)
Console.WriteLine("Index = {0} Value = {1}, Length ={2}",
match.Index,match.Value, match.Length);
}//FindMatches
Входные аргументы у процедуры те же, что и у функции FindMatch, ищущей первое вхождение. Я не стал задавать выходных аргументов процедуры, ограничившись тем, что все результаты непосредственно выводятся на печать в самой процедуре. Выполнение процедуры, так же, как и в FindMatch, начинается с создания объекта pat класса Regex, конструктору которого передается регулярное выражение. Замечу, что класс Regex, так же, как и класс string, относится к неизменяемым (immutable) классам, поэтому для каждого нового образца нужно создавать новый объект pat.
В отличие от FindMatch, объект pat вызывает метод Matches, который определяет все вхождения подстрок, удовлетворяющих образцу, в заданный текст. Результатом выполнения метода Matches является автоматически создаваемый объект класса MatchCollection, хранящий коллекцию объектов уже известного нам класса Match, каждый из которых задает очередное вхождение. В процедуре используются свойства коллекции и ее элементов для получения в цикле по элементам коллекции нужных свойств — индекса очередного вхождения подстроки в строку, ее длины и значения.
Вот процедура, в которой многократно вызывается FindMatches для различных строк и образцов поиска:
public void TestMultiPat ()
{
//поиск по образцу всех вхождений