PowerShell 正则表达式

正则表达式是一种针对字符串模式匹配的工具，可以用来查找、替换和提取数据。PowerShell 中可以使用正则表达式操作字符串，并且具有很强大的功能。本文将介绍 PowerShell 中正则表达式的基本用法和实例。

创建正则表达式对象

在 PowerShell 中，可以使用 [regex] 类型来表示正则表达式，使用静态方法 ::new() 来创建正则表达式对象，如下所示：

$regex = [regex]::new('pattern')

# 示例
$regex = [regex]::new('\d+')

其中，pattern 表示正则表达式模式字符串。

匹配字符串

使用 IsMatch() 方法可以检查字符串是否符合模式，返回布尔值结果。

$regex.IsMatch('string')

# 返回 true 或 false

示例：

$regex = [regex]::new('hello')
$regex.IsMatch('hello world')
$regex.IsMatch('hi world')

# 输出
True
False

IsMatch() 方法可以接收第二个参数，用于指定匹配的起始字符位置和匹配次数：

$regex.IsMatch('string', startIndex, count)

# 示例
$regex = [regex]::new('\d+')
$regex.IsMatch('123456789', 3, 4)

# 输出
True

提取匹配结果

使用 Match() 方法可以提取字符串中符合模式的第一个结果。如果没有符合的结果，则返回 null。

$regex.Match('string')

# 返回 System.Text.RegularExpressions.Match 类型的对象

示例：

$regex = [regex]::new('\d+')
$regex.Match('123abc456def')

# 输出
Value      Index      Length
----       -----      ------
123        0          3

Match() 方法也可以接收第二个参数，表示要从哪个字符位置开始匹配：

$regex.Match('string', startIndex)

# 示例
$regex = [regex]::new('\d+')
$regex.Match('123abc456def', 3)

# 输出
Value      Index      Length
----       -----      ------
456        3          3

如果想要获取所有符合条件的匹配结果，可以使用 Matches() 方法：

$regex.Matches('string')

# 返回 System.Text.RegularExpressions.MatchCollection 类型的对象

示例：

$regex = [regex]::new('\d+')
$regex.Matches('123abc456def789')

# 输出
Value      Index      Length
----       -----      ------
123        0          3
456        6          3
789        9          3

替换字符串

使用 Replace() 方法可以将符合模式的字符串替换成指定的字符串。

$regex.Replace('string', 'replacement')

# 返回替换后的字符串

示例：

$regex = [regex]::new('\d+')
$regex.Replace('123abc456def', 'replacement')

# 输出
replacementabcreplacementdef

也可以在替换字符串中引用原字符串中的匹配结果。在替换字符串中使用 $1 表示第一个匹配结果，$2 表示第二个匹配结果，以此类推。

$regex.Replace('string', 'replacement', count)

# 示例
$regex = [regex]::new('(\d+)-(\w+)')
$regex.Replace('123-abc', '$2-$1')

# 输出
abc-123

分组和捕获

使用圆括号 () 可以创建一个分组，在一个模式中可以有多个分组。分组的主要作用是将模式分成多个部分，便于后续的操作或引用。

$regex = [regex]::new('(pattern)')

# 示例
$regex = [regex]::new('(\d+)\w+(\d+)')
$regex.Match('123abc456def')

# 输出
Value      Index      Length
----       -----      ------
123abc456  0          9
123        0          3
456        6          3

捕获是指在一个模式中，将特定的匹配结果提取出来，可以使用 Groups 属性获取捕获的结果。分组也能够实现类似捕获的功能。

$regex.Match('string').Groups[index].Value

# 示例
$regex = [regex]::new('(\d+)-(\w+)')
$match = $regex.Match('123-abc')
$match.Groups[1].Value
$match.Groups[2].Value

# 输出
123
abc

模式修饰符

模式修饰符是用来调整正则表达式匹配规则的选项。在 PowerShell 中，可以使用以下模式修饰符：

• i：忽略大小写
• m：多行模式，允许 ^ 和 $ 匹配每行的开头和结尾
• s：单行模式，允许 . 匹配所有字符，包括换行符
• x：忽略空格和注释
• A：模式必须匹配字符串的开头
• E：模式必须匹配字符串的结尾

使用 RegexOptions 枚举类型表示以上模式修饰符，可以通过在正则表达式字符串中加入 (?模式组合) 来使用。例如：

$regex = [regex]::new('pattern', [regexoptions]::模式组合)

# 示例
$regex = [regex]::new('(?i)aBcD')
$regex.IsMatch('AbCd')
$regex.IsMatch('abcd')

# 输出
True
True

(?i) 表示忽略大小写。

元字符和字符类

元字符是正则表达式中具有特殊含义的字符。以下是一些常见的元字符和其含义：

• .：匹配任意字符
• ^：匹配字符串开头
• $：匹配字符串结尾
• *：匹配前一个字符出现 0 次或多次
• +：匹配前一个字符出现 1 次或多次
• ?：匹配前一个字符出现 0 次或 1 次
• {n}：匹配前一个字符出现 n 次
• {n,}：匹配前一个字符出现 n 次或更多次
• {n,m}：匹配前一个字符出现 n 到 m 次

字符类是用来匹配一组字符的元素。在方括号内输入要匹配的字符即可。

$regex = [regex]::new('[characters]')

# 示例
$regex = [regex]::new('g[aeiou]t')
$regex.IsMatch('get')
$regex.IsMatch('gut')
$regex.IsMatch('git')

# 输出
True
True
False

[aeiou] 表示匹配任意一个元音字符。

字符类还支持一些简写形式：

• \d：匹配任意数字字符，等价于 [0-9]
• \D：匹配任意非数字字符，等价于 [^0-9]
• \w：匹配任意字母数字字符，等价于 [a-zA-Z0-9_]
• \W：匹配任意非字母数字字符，等价于 [^a-zA-Z0-9_]
• \s：匹配任意空白字符，包括空格、制表符和换行符
• \S：匹配任意非空白字符

零宽度断言

零宽度断言是指匹配一个位置，而不是匹配一个字符。以下是一些常见的零宽度断言：

• (?=pattern)：正向预查，匹配后面紧跟着 pattern 的位置。
• (?<=pattern)：正向回顾后发，匹配前面紧跟着 pattern 的位置。
• (?!pattern)：负向预查，匹配后面不紧跟着 pattern 的位置。
• (?<!pattern)：负向回顾后发，匹配前面不紧跟着 pattern 的位置。

以下是一些示例代码：

$regex = [regex]::new('pattern(?=lookahead)')

# 示例
$regex = [regex]::new('\d+(?=%)')
$regex.Match('12345%')[0].Value

# 输出
12345

(?=pattern) 表示匹配后面跟着 % 的数字字符串。

结论

通过本文的介绍，我们了解了 PowerShell 中正则表达式的基本用法和实例。正则表达式是一种强大的工具，可以用于字符串匹配、处理、转换等任务。深入掌握正则表达式的语法和应用，在 PowerShell 中的编程和脚本开发中将会有很大的帮助和作用。