怎樣構(gòu)造復(fù)雜的正則表達(dá)式

這篇文章主要介紹了怎樣構(gòu)造復(fù)雜的正則表達(dá)式，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

避重就輕

Snopo給出的文本是這樣的：or and name='zhangsan' and id=001 or age>20 or area='%renmin%' and like，問，如何提取其中正確的SQL查詢語句。

簡要分析可知，中間部分是合乎要求的，只是兩端的有若干個like, or, and。構(gòu)造能夠解析合乎SQL語法的查詢語句的正則表達(dá)式，應(yīng)該是比較復(fù)雜的?？墒?，對于具體的問題，也可以更簡單。上述的不良構(gòu)的SQL語句，應(yīng)該是使用程序自動生成的，它的兩端會有一些不符合題意的文本。只要將這些文本去除就可以了。

于是，我寫出了正則表達(dá)式：s/^(?:(?:or|and|like)\s*)+|\s*(?:(?:or|and|like)\s*)+$//mi;，這樣就把多行字串首尾的like, or, and以及可能的空白字符全部去掉了，剩下的內(nèi)容即為所求。

分而治之

答案發(fā)過去之后，Snopo顯然不是很滿意這種“偷懶”的辦法。他繼續(xù)問道，能否寫出正則式，用來匹配合符SQL語法要求的條件查詢語句？（只考慮where部分即可，不必寫完整的select。）
的確，從快速解決問題的角度來說，只要能夠行之有效地解決，用什么辦法都可以；不過從學(xué)習(xí)知識的角度來說，不避重就輕，而是刨根問底，才是正途。既如此，就看一下如何使用正則，將該SQL查詢語句解決掉。
最簡單的查詢語句，應(yīng)該是真假判斷，即 where 1; where True; where false，等等。 這樣的語句使用正則式，直接/(?:-?\d+|True|False)/i。
稍復(fù)雜些的單條語句，可以是左右比較，即

name like 'zhang%', 或 age>25 ，或 work in ('it', 'hr', 'R&D')

。將其簡單化，結(jié)構(gòu)就變?yōu)锳 OP B。其中A代表變量，OP代表比較操作符，B代表值。

?A: 最簡單的A，應(yīng)該是\w+?？紤]到實際情況，變量包含點號或脫字符，例如`table.salary`，可以記為/[\w.`]+/。這是比較籠統(tǒng)的細(xì)化。如果要求比較苛刻，還可以做到讓脫字符同時在左右兩邊出現(xiàn)（條件判斷）。
?OP: Where 常用的幾種關(guān)系比較為：=, <>, >, <, >=, <=, Between, Like, in。使用簡單的正則描述之，成為：/(?:[<>=]{1,2}|Between|Like|In)/i。
?B: B 的情況又可分為3種：變量，數(shù)字，字符串，列表。為簡單起見，這里就不考慮算術(shù)表達(dá)式了。
變量的話，直接延用A的定義即可。不贅述。
數(shù)字：使用/\d+/來定義。不考慮小數(shù)和負(fù)數(shù)了。

字符串：包括單引號字串和雙引號字串。中間可以包括被轉(zhuǎn)義的引號。我寫了一個符合這一要求的引號字串正則表達(dá)式，形如：/(['"])(?:\\['"]|[^\\1])*?\1/。不過，由于它只是龐大機器的一個零件，這樣寫的風(fēng)險是極其大的。首先，它使用了反向引用；其次，該反向引用使用了全局的反向引用編號。我寫了自動生成全局編號的函數(shù)，來解決這一問題。不過，這里談細(xì)節(jié)是不是太深入了。應(yīng)該先談框架，再說細(xì)節(jié)才對。不應(yīng)該一入手就陷進(jìn)細(xì)節(jié)的汪洋大海。

?列表：列表是形如(1, 3 , 4) 或 ("it", "hr", "r&d")之類的東東，它由簡單變量以逗號相連，兩邊加上括號組成。列表的單項以I表示，它代表 數(shù)字|字符串。此時，列表就變?yōu)椋?\(I(?:,I)*?\)/。它表示，左括號，一個I，一系列由逗號、I組成的其它列表項（0個或多個），右括號。簡單起見沒有考慮空白字符。
?至此，可以總結(jié)出單條語句的正則框架：S =~ /A OP B/i。S在此代表單條語句。
更為復(fù)雜的是多條語句，可以由單條語句組成，中間使用 and 或 or 連接。合理地構(gòu)造單條語句，將其穩(wěn)定地編制為多條語句，任務(wù)就完成了。

沿用上面的示例，以S代表單條語句，那么復(fù)合語句C就是 C =~ S(?:(?:or|and) S)*?/。至此，一個初具規(guī)模的條件語句解析器就誕生了。下面以python為例，一步一步實現(xiàn)出來。

Python實現(xiàn)
重申一句：雖然給出了實現(xiàn)，但是仍請注重思路，忽略代碼。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
#
#author: rex
#blog: http://iregex.org
#filename test.py
#created: 2010-08-06 17:12
#generage quoted string;
#including ' and " string
#allow \' and \" inside
index=0
def gen_quote_str():
global index
index+=1
char=chr(96+index)
return r"""(?P<quote_%s>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_%s)"""% (char, char)
#simple variable
def a():
return r'[\w.`]+'
#operators
def op():
return r'(?:[<>=]{1,2}|Between|Like|In)'
#list item within (,)
#eg: 'a', 23, a.b, "asdfasdf\"aasdf"
def item():
return r"(?:%s|%s)" % (a(), gen_quote_str())
#a complite list, like
#eg: (23, 24, 44), ("regex", "is", "good")
def items():
return r"""\( \s*
%s
(?:,\s* %s)* \s*
\)""" % (item(), item())
#simple comparison
#eg: a=15 , b>23
def s():
return r"""%s \s* %s \s* (?:\w+| %s | %s )""" % (a(), op(), gen_quote_str(), items())
#complex comparison
# name like 'zhang%' and age>23 and work in ("hr", "it", 'r&d')
def c():
return r"""
(?ix) %s
(?:\s*
(?:and|or)\s*
%s \s*
)*
""" % (s(), s())
print "A:\t", a()
print "OP:\t", op()
print "ITEM:\t", item()
print "ITEMS:\t", items()
print "S:\t", s()
print "C:\t", c()

該代碼在我的機器上(Ubuntu 10.04, Python 2.6.5)運行的結(jié)果是：

A: [\w.`]+
OP: (?:[<>=]{1,2}|Between|Like|In)
ITEM: (?:[\w.`]+|(?P<quote_a>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_a))
ITEMS: \( \s*
(?:[\w.`]+|(?P<quote_b>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_b))
(?:,\s* (?:[\w.`]+|(?P<quote_c>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_c)))* \s*
\)
S: [\w.`]+ \s* (?:[<>=]{1,2}|Between|Like|In) \s* (?:\w+| (?P<quote_d>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_d) | \( \s*
(?:[\w.`]+|(?P<quote_e>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_e))
(?:,\s* (?:[\w.`]+|(?P<quote_f>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_f)))* \s*
\) )
C:
(?ix) [\w.`]+ \s* (?:[<>=]{1,2}|Between|Like|In) \s* (?:\w+| (?P<quote_g>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_g) | \( \s*
(?:[\w.`]+|(?P<quote_h>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_h))
(?:,\s* (?:[\w.`]+|(?P<quote_i>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_i)))* \s*
\) )
(?:\s*
(?:and|or)\s*
[\w.`]+ \s* (?:[<>=]{1,2}|Between|Like|In) \s* (?:\w+| (?P<quote_j>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_j) | \( \s*
(?:[\w.`]+|(?P<quote_k>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_k))
(?:,\s* (?:[\w.`]+|(?P<quote_l>['"])(?:\\['"]|[^'"])*?(?P=quote_l)))* \s*
\) ) \s*
)*

請看匹配效果圖：


算術(shù)表達(dá)式
我記得剛才好像提到“為簡單起見，這里就不考慮算術(shù)表達(dá)式了”。不過，解析算術(shù)表達(dá)式是個非常有趣的話題，只要是算法書，都會提及（中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)前綴表達(dá)式，諸如此類）。當(dāng)然它也可以使用正則表達(dá)式來描述。
其主要思路是：

expr -> expr + term | expr - term | term 
term -> term * factor | term / factor | factor 
factor -> digit | ( expr )

以及代碼：

#!/usr/bin/python 
# -*- coding: utf-8 -*- 
# 
#author: rex 
#blog: http://jb51.net 
#filename math.py 
#created: 2010-08-07 00:44 
integer=r"\d+" 
factor=r"%s (?:\. %s)?" % (integer, integer) 
term= "%s(?: \s* [*/] \s* %s)* " % (factor, factor) 
expr= "(?x) %s(?: \s* [+-] \s* %s)* " % (term, term) 
print expr

看一下它的輸出和匹配效果圖：

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