# 正则的扩展 ## RegExp 构造函数 在 ES5 中,`RegExp`构造函数的参数有两种情况。 第一种情况是,参数是字符串,这时第二个参数表示正则表达式的修饰符(flag)。 ```javascript var regex = new RegExp('xyz', 'i'); // 等价于 var regex = /xyz/i; ``` 第二种情况是,参数是一个正则表示式,这时会返回一个原有正则表达式的拷贝。 ```javascript var regex = new RegExp(/xyz/i); // 等价于 var regex = /xyz/i; ``` 但是,ES5 不允许此时使用第二个参数添加修饰符,否则会报错。 ```javascript var regex = new RegExp(/xyz/, 'i'); // Uncaught TypeError: Cannot supply flags when constructing one RegExp from another ``` ES6 改变了这种行为。如果`RegExp`构造函数第一个参数是一个正则对象,那么可以使用第二个参数指定修饰符。而且,返回的正则表达式会忽略原有的正则表达式的修饰符,只使用新指定的修饰符。 ```javascript new RegExp(/abc/ig, 'i').flags // "i" ``` 上面代码中,原有正则对象的修饰符是`ig`,它会被第二个参数`i`覆盖。 ## 字符串的正则方法 ES6 出现之前,字符串对象共有 4 个方法,可以使用正则表达式:`match()`、`replace()`、`search()`和`split()`。 ES6 将这 4 个方法,在语言内部全部调用`RegExp`的实例方法,从而做到所有与正则相关的方法,全都定义在`RegExp`对象上。 - `String.prototype.match` 调用 `RegExp.prototype[Symbol.match]` - `String.prototype.replace` 调用 `RegExp.prototype[Symbol.replace]` - `String.prototype.search` 调用 `RegExp.prototype[Symbol.search]` - `String.prototype.split` 调用 `RegExp.prototype[Symbol.split]` ## u 修饰符 ES6 对正则表达式添加了`u`修饰符,含义为“Unicode 模式”,用来正确处理大于`\uFFFF`的 Unicode 字符。也就是说,会正确处理四个字节的 UTF-16 编码。 ```javascript /^\uD83D/u.test('\uD83D\uDC2A') // false /^\uD83D/.test('\uD83D\uDC2A') // true ``` 上面代码中,`\uD83D\uDC2A`是一个四个字节的 UTF-16 编码,代表一个字符。但是,ES5 不支持四个字节的 UTF-16 编码,会将其识别为两个字符,导致第二行代码结果为`true`。加了`u`修饰符以后,ES6 就会识别其为一个字符,所以第一行代码结果为`false`。 一旦加上`u`修饰符号,就会修改下面这些正则表达式的行为。 **(1)点字符** 点(`.`)字符在正则表达式中,含义是除了换行符以外的任意单个字符。对于码点大于`0xFFFF`的 Unicode 字符,点字符不能识别,必须加上`u`修饰符。 ```javascript var s = '𠮷'; /^.$/.test(s) // false /^.$/u.test(s) // true ``` 上面代码表示,如果不添加`u`修饰符,正则表达式就会认为字符串为两个字符,从而匹配失败。 **(2)Unicode 字符表示法** ES6 新增了使用大括号表示 Unicode 字符,这种表示法在正则表达式中必须加上`u`修饰符,才能识别当中的大括号,否则会被解读为量词。 ```javascript /\u{61}/.test('a') // false /\u{61}/u.test('a') // true /\u{20BB7}/u.test('𠮷') // true ``` 上面代码表示,如果不加`u`修饰符,正则表达式无法识别`\u{61}`这种表示法,只会认为这匹配 61 个连续的`u`。 **(3)量词** 使用`u`修饰符后,所有量词都会正确识别码点大于`0xFFFF`的 Unicode 字符。 ```javascript /a{2}/.test('aa') // true /a{2}/u.test('aa') // true /𠮷{2}/.test('𠮷𠮷') // false /𠮷{2}/u.test('𠮷𠮷') // true ``` **(4)预定义模式** `u`修饰符也影响到预定义模式,能否正确识别码点大于`0xFFFF`的 Unicode 字符。 ```javascript /^\S$/.test('𠮷') // false /^\S$/u.test('𠮷') // true ``` 上面代码的`\S`是预定义模式,匹配所有非空白字符。只有加了`u`修饰符,它才能正确匹配码点大于`0xFFFF`的 Unicode 字符。 利用这一点,可以写出一个正确返回字符串长度的函数。 ```javascript function codePointLength(text) { var result = text.match(/[\s\S]/gu); return result ? result.length : 0; } var s = '𠮷𠮷'; s.length // 4 codePointLength(s) // 2 ``` **(5)i 修饰符** 有些 Unicode 字符的编码不同,但是字型很相近,比如,`\u004B`与`\u212A`都是大写的`K`。 ```javascript /[a-z]/i.test('\u212A') // false /[a-z]/iu.test('\u212A') // true ``` 上面代码中,不加`u`修饰符,就无法识别非规范的`K`字符。 **(6)转义** 没有`u`修饰符的情况下,正则中没有定义的转义(如逗号的转义`\,`)无效,而在`u`模式会报错。 ```javascript /\,/ // /\,/ /\,/u // 报错 ``` 上面代码中,没有`u`修饰符时,逗号前面的反斜杠是无效的,加了`u`修饰符就报错。 ## RegExp.prototype.unicode 属性 正则实例对象新增`unicode`属性,表示是否设置了`u`修饰符。 ```javascript const r1 = /hello/; const r2 = /hello/u; r1.unicode // false r2.unicode // true ``` 上面代码中,正则表达式是否设置了`u`修饰符,可以从`unicode`属性看出来。 ## y 修饰符 除了`u`修饰符,ES6 还为正则表达式添加了`y`修饰符,叫做“粘连”(sticky)修饰符。 `y`修饰符的作用与`g`修饰符类似,也是全局匹配,后一次匹配都从上一次匹配成功的下一个位置开始。不同之处在于,`g`修饰符只要剩余位置中存在匹配就可,而`y`修饰符确保匹配必须从剩余的第一个位置开始,这也就是“粘连”的涵义。 ```javascript var s = 'aaa_aa_a'; var r1 = /a+/g; var r2 = /a+/y; r1.exec(s) // ["aaa"] r2.exec(s) // ["aaa"] r1.exec(s) // ["aa"] r2.exec(s) // null ``` 上面代码有两个正则表达式,一个使用`g`修饰符,另一个使用`y`修饰符。这两个正则表达式各执行了两次,第一次执行的时候,两者行为相同,剩余字符串都是`_aa_a`。由于`g`修饰没有位置要求,所以第二次执行会返回结果,而`y`修饰符要求匹配必须从头部开始,所以返回`null`。 如果改一下正则表达式,保证每次都能头部匹配,`y`修饰符就会返回结果了。 ```javascript var s = 'aaa_aa_a'; var r = /a+_/y; r.exec(s) // ["aaa_"] r.exec(s) // ["aa_"] ``` 上面代码每次匹配,都是从剩余字符串的头部开始。 使用`lastIndex`属性,可以更好地说明`y`修饰符。 ```javascript const REGEX = /a/g; // 指定从2号位置(y)开始匹配 REGEX.lastIndex = 2; // 匹配成功 const match = REGEX.exec('xaya'); // 在3号位置匹配成功 match.index // 3 // 下一次匹配从4号位开始 REGEX.lastIndex // 4 // 4号位开始匹配失败 REGEX.exec('xaya') // null ``` 上面代码中,`lastIndex`属性指定每次搜索的开始位置,`g`修饰符从这个位置开始向后搜索,直到发现匹配为止。 `y`修饰符同样遵守`lastIndex`属性,但是要求必须在`lastIndex`指定的位置发现匹配。 ```javascript const REGEX = /a/y; // 指定从2号位置开始匹配 REGEX.lastIndex = 2; // 不是粘连,匹配失败 REGEX.exec('xaya') // null // 指定从3号位置开始匹配 REGEX.lastIndex = 3; // 3号位置是粘连,匹配成功 const match = REGEX.exec('xaya'); match.index // 3 REGEX.lastIndex // 4 ``` 实际上,`y`修饰符号隐含了头部匹配的标志`^`。 ```javascript /b/y.exec('aba') // null ``` 上面代码由于不能保证头部匹配,所以返回`null`。`y`修饰符的设计本意,就是让头部匹配的标志`^`在全局匹配中都有效。 下面是字符串对象的`replace`方法的例子。 ```javascript const REGEX = /a/gy; 'aaxa'.replace(REGEX, '-') // '--xa' ``` 上面代码中,最后一个`a`因为不是出现在下一次匹配的头部,所以不会被替换。 单单一个`y`修饰符对`match`方法,只能返回第一个匹配,必须与`g`修饰符联用,才能返回所有匹配。 ```javascript 'a1a2a3'.match(/a\d/y) // ["a1"] 'a1a2a3'.match(/a\d/gy) // ["a1", "a2", "a3"] ``` `y`修饰符的一个应用,是从字符串提取 token(词元),`y`修饰符确保了匹配之间不会有漏掉的字符。 ```javascript const TOKEN_Y = /\s*(\+|[0-9]+)\s*/y; const TOKEN_G = /\s*(\+|[0-9]+)\s*/g; tokenize(TOKEN_Y, '3 + 4') // [ '3', '+', '4' ] tokenize(TOKEN_G, '3 + 4') // [ '3', '+', '4' ] function tokenize(TOKEN_REGEX, str) { let result = []; let match; while (match = TOKEN_REGEX.exec(str)) { result.push(match[1]); } return result; } ``` 上面代码中,如果字符串里面没有非法字符,`y`修饰符与`g`修饰符的提取结果是一样的。但是,一旦出现非法字符,两者的行为就不一样了。 ```javascript tokenize(TOKEN_Y, '3x + 4') // [ '3' ] tokenize(TOKEN_G, '3x + 4') // [ '3', '+', '4' ] ``` 上面代码中,`g`修饰符会忽略非法字符,而`y`修饰符不会,这样就很容易发现错误。 ## RegExp.prototype.sticky 属性 与`y`修饰符相匹配,ES6 的正则实例对象多了`sticky`属性,表示是否设置了`y`修饰符。 ```javascript var r = /hello\d/y; r.sticky // true ``` ## RegExp.prototype.flags 属性 ES6 为正则表达式新增了`flags`属性,会返回正则表达式的修饰符。 ```javascript // ES5 的 source 属性 // 返回正则表达式的正文 /abc/ig.source // "abc" // ES6 的 flags 属性 // 返回正则表达式的修饰符 /abc/ig.flags // 'gi' ``` ## s 修饰符:dotAll 模式 正则表达式中,点(`.`)是一个特殊字符,代表任意的单个字符,但是有两个例外。一个是四个字节的 UTF-16 字符,这个可以用`u`修饰符解决;另一个是行终止符(line terminator character)。 所谓行终止符,就是该字符表示一行的终结。以下四个字符属于“行终止符”。 - U+000A 换行符(`\n`) - U+000D 回车符(`\r`) - U+2028 行分隔符(line separator) - U+2029 段分隔符(paragraph separator) ```javascript /foo.bar/.test('foo\nbar') // false ``` 上面代码中,因为`.`不匹配`\n`,所以正则表达式返回`false`。 但是,很多时候我们希望匹配的是任意单个字符,这时有一种变通的写法。 ```javascript /foo[^]bar/.test('foo\nbar') // true ``` 这种解决方案毕竟不太符合直觉,ES2018 [引入](https://github.com/tc39/proposal-regexp-dotall-flag)`s`修饰符,使得`.`可以匹配任意单个字符。 ```javascript /foo.bar/s.test('foo\nbar') // true ``` 这被称为`dotAll`模式,即点(dot)代表一切字符。所以,正则表达式还引入了一个`dotAll`属性,返回一个布尔值,表示该正则表达式是否处在`dotAll`模式。 ```javascript const re = /foo.bar/s; // 另一种写法 // const re = new RegExp('foo.bar', 's'); re.test('foo\nbar') // true re.dotAll // true re.flags // 's' ``` `/s`修饰符和多行修饰符`/m`不冲突,两者一起使用的情况下,`.`匹配所有字符,而`^`和`$`匹配每一行的行首和行尾。 ## 后行断言 JavaScript 语言的正则表达式,只支持先行断言(lookahead)和先行否定断言(negative lookahead),不支持后行断言(lookbehind)和后行否定断言(negative lookbehind)。ES2018 引入[后行断言](https://github.com/tc39/proposal-regexp-lookbehind),V8 引擎 4.9 版(Chrome 62)已经支持。 “先行断言”指的是,`x`只有在`y`前面才匹配,必须写成`/x(?=y)/`。比如,只匹配百分号之前的数字,要写成`/\d+(?=%)/`。“先行否定断言”指的是,`x`只有不在`y`前面才匹配,必须写成`/x(?!y)/`。比如,只匹配不在百分号之前的数字,要写成`/\d+(?!%)/`。 ```javascript /\d+(?=%)/.exec('100% of US presidents have been male') // ["100"] /\d+(?!%)/.exec('that’s all 44 of them') // ["44"] ``` 上面两个字符串,如果互换正则表达式,就不会得到相同结果。另外,还可以看到,“先行断言”括号之中的部分(`(?=%)`),是不计入返回结果的。 “后行断言”正好与“先行断言”相反,`x`只有在`y`后面才匹配,必须写成`/(?<=y)x/`。比如,只匹配美元符号之后的数字,要写成`/(?<=\$)\d+/`。“后行否定断言”则与“先行否定断言”相反,`x`只有不在`y`后面才匹配,必须写成`/(?\d{4})-(?\d{2})-(?\d{2})/; const matchObj = RE_DATE.exec('1999-12-31'); const year = matchObj.groups.year; // "1999" const month = matchObj.groups.month; // "12" const day = matchObj.groups.day; // "31" ``` 上面代码中,“具名组匹配”在圆括号内部,模式的头部添加“问号 + 尖括号 + 组名”(`?`),然后就可以在`exec`方法返回结果的`groups`属性上引用该组名。同时,数字序号(`matchObj[1]`)依然有效。 具名组匹配等于为每一组匹配加上了 ID,便于描述匹配的目的。如果组的顺序变了,也不用改变匹配后的处理代码。 如果具名组没有匹配,那么对应的`groups`对象属性会是`undefined`。 ```javascript const RE_OPT_A = /^(?a+)?$/; const matchObj = RE_OPT_A.exec(''); matchObj.groups.as // undefined 'as' in matchObj.groups // true ``` 上面代码中,具名组`as`没有找到匹配,那么`matchObj.groups.as`属性值就是`undefined`,并且`as`这个键名在`groups`是始终存在的。 ### 解构赋值和替换 有了具名组匹配以后,可以使用解构赋值直接从匹配结果上为变量赋值。 ```javascript let {groups: {one, two}} = /^(?.*):(?.*)$/u.exec('foo:bar'); one // foo two // bar ``` 字符串替换时,使用`$<组名>`引用具名组。 ```javascript let re = /(?\d{4})-(?\d{2})-(?\d{2})/u; '2015-01-02'.replace(re, '$/$/$') // '02/01/2015' ``` 上面代码中,`replace`方法的第二个参数是一个字符串,而不是正则表达式。 `replace`方法的第二个参数也可以是函数,该函数的参数序列如下。 ```javascript '2015-01-02'.replace(re, ( matched, // 整个匹配结果 2015-01-02 capture1, // 第一个组匹配 2015 capture2, // 第二个组匹配 01 capture3, // 第三个组匹配 02 position, // 匹配开始的位置 0 S, // 原字符串 2015-01-02 groups // 具名组构成的一个对象 {year, month, day} ) => { let {day, month, year} = groups; return `${day}/${month}/${year}`; }); ``` 具名组匹配在原来的基础上,新增了最后一个函数参数:具名组构成的一个对象。函数内部可以直接对这个对象进行解构赋值。 ### 引用 如果要在正则表达式内部引用某个“具名组匹配”,可以使用`\k<组名>`的写法。 ```javascript const RE_TWICE = /^(?[a-z]+)!\k$/; RE_TWICE.test('abc!abc') // true RE_TWICE.test('abc!ab') // false ``` 数字引用(`\1`)依然有效。 ```javascript const RE_TWICE = /^(?[a-z]+)!\1$/; RE_TWICE.test('abc!abc') // true RE_TWICE.test('abc!ab') // false ``` 这两种引用语法还可以同时使用。 ```javascript const RE_TWICE = /^(?[a-z]+)!\k!\1$/; RE_TWICE.test('abc!abc!abc') // true RE_TWICE.test('abc!abc!ab') // false ``` ## d 修饰符:正则匹配索引 组匹配的结果,在原始字符串里面的开始位置和结束位置,目前获取并不是很方便。正则实例的`exec()`方法有一个`index`属性,可以获取整个匹配结果的开始位置。但是,组匹配的每个组的开始位置,很难拿到。 [ES2022](https://github.com/tc39/proposal-regexp-match-Indices) 新增了`d`修饰符,这个修饰符可以让`exec()`、`match()`的返回结果添加`indices`属性,在该属性上面可以拿到匹配的开始位置和结束位置。 ```javascript const text = 'zabbcdef'; const re = /ab/d; const result = re.exec(text); result.index // 1 result.indices // [ [1, 3] ] ``` 上面示例中,`exec()`方法的返回结果`result`,它的`index`属性是整个匹配结果(`ab`)的开始位置。由于正则表达式`re`有`d`修饰符,`result`现在就会多出一个`indices`属性。该属性是一个数组,它的每个成员还是一个数组,包含了匹配结果在原始字符串的开始位置和结束位置。由于上例的正则表达式`re`没有包含组匹配,所以`indices`数组只有一个成员,表示整个匹配的开始位置是`1`,结束位置是`3`。 注意,开始位置包含在匹配结果之中,相当于匹配结果的第一个字符的位置。但是,结束位置不包含在匹配结果之中,是匹配结果的下一个字符。比如,上例匹配结果的最后一个字符`b`的位置,是原始字符串的2号位,那么结束位置`3`就是下一个字符的位置。 如果正则表达式包含组匹配,那么`indices`属性对应的数组就会包含多个成员,提供每个组匹配的开始位置和结束位置。 ```javascript const text = 'zabbcdef'; const re = /ab+(cd)/d; const result = re.exec(text); result.indices // [ [ 1, 6 ], [ 4, 6 ] ] ``` 上面例子中,正则表达式`re`包含一个组匹配`(cd)`,那么`indices`属性数组就有两个成员,第一个成员是整个匹配结果(`abbcd`)的开始位置和结束位置,第二个成员是组匹配(`cd`)的开始位置和结束位置。 下面是多个组匹配的例子。 ```javascript const text = 'zabbcdef'; const re = /ab+(cd(ef))/d; const result = re.exec(text); result.indices // [ [1, 8], [4, 8], [6, 8] ] ``` 上面例子中,正则表达式`re`包含两个组匹配,所以`indices`属性数组就有三个成员。 如果正则表达式包含具名组匹配,`indices`属性数组还会有一个`groups`属性。该属性是一个对象,可以从该对象获取具名组匹配的开始位置和结束位置。 ```javascript const text = 'zabbcdef'; const re = /ab+(?cd)/d; const result = re.exec(text); result.indices.groups // { Z: [ 4, 6 ] } ``` 上面例子中,`exec()`方法返回结果的`indices.groups`属性是一个对象,提供具名组匹配`Z`的开始位置和结束位置。 如果获取组匹配不成功,`indices`属性数组的对应成员则为`undefined`,`indices.groups`属性对象的对应成员也是`undefined`。 ```javascript const text = 'zabbcdef'; const re = /ab+(?ce)?/d; const result = re.exec(text); result.indices[1] // undefined result.indices.groups['Z'] // undefined ``` 上面例子中,由于组匹配`ce`不成功,所以`indices`属性数组和`indices.groups`属性对象对应的组匹配成员`Z`都是`undefined`。 ## String.prototype.matchAll() 如果一个正则表达式在字符串里面有多个匹配,现在一般使用`g`修饰符或`y`修饰符,在循环里面逐一取出。 ```javascript var regex = /t(e)(st(\d?))/g; var string = 'test1test2test3'; var matches = []; var match; while (match = regex.exec(string)) { matches.push(match); } matches // [ // ["test1", "e", "st1", "1", index: 0, input: "test1test2test3"], // ["test2", "e", "st2", "2", index: 5, input: "test1test2test3"], // ["test3", "e", "st3", "3", index: 10, input: "test1test2test3"] // ] ``` 上面代码中,`while`循环取出每一轮的正则匹配,一共三轮。 [ES2020](https://github.com/tc39/proposal-string-matchall) 增加了`String.prototype.matchAll()`方法,可以一次性取出所有匹配。不过,它返回的是一个遍历器(Iterator),而不是数组。 ```javascript const string = 'test1test2test3'; const regex = /t(e)(st(\d?))/g; for (const match of string.matchAll(regex)) { console.log(match); } // ["test1", "e", "st1", "1", index: 0, input: "test1test2test3"] // ["test2", "e", "st2", "2", index: 5, input: "test1test2test3"] // ["test3", "e", "st3", "3", index: 10, input: "test1test2test3"] ``` 上面代码中,由于`string.matchAll(regex)`返回的是遍历器,所以可以用`for...of`循环取出。相对于返回数组,返回遍历器的好处在于,如果匹配结果是一个很大的数组,那么遍历器比较节省资源。 遍历器转为数组是非常简单的,使用`...`运算符和`Array.from()`方法就可以了。 ```javascript // 转为数组的方法一 [...string.matchAll(regex)] // 转为数组的方法二 Array.from(string.matchAll(regex)) ```