正则表达式在c++11后被正式纳入标准库，包含regex_match，regex_search，regex_replace功能模块，通过正则表达式可以轻易完成对特定模式序列化序列的操作。使用正则表达式之前，需要我们有正则表达式语法基础，这里正好有张机票给需要的小伙伴正则表达式。

正则表达式与通配符（如windows平台文件搜索框）区别

通配符主要用来操作文件名 。
正则表达式主要操作文本数据。

regex

为方便起见，本文的例子统一使用

std::string poem("if you weeped for the missing sunset you would miss\all the shining stars. someday,you will find the one，who will wa\tch every sunrise with you until the sunset of your life")

作为匹配源。如果我们想查找在poem中是否有以sun开头的单词，我们首先需要定义正则表达式std::regex rgx("sun[^ ]*")或者std::regex seg_rgx("(sun)([^ ]*)")。这两种定义方法有一点区别，我们称第二种写法为分组写法，将待匹配部分分隔成sun与……两个部分，如果我们需要对两个部分精确操作的时候，尤其是在使用regex_replace功能时，可能需要将正则表达式书写成分组模式，还有一点就是std::cmatch与std::smatch分别是两个typedef。

typedef match_results<const char*> cmatch;
typedef match_results<string::const_iterator> smatch;

regex_search

regex_search作用是查找特定规则的表达式是否在一段文字中，函数定义可以参见文末参考，我不再贴了。

if (std::regex_search(poem, rgx)) {std::cout << "regex_search : find a word start with sun int the poem" << std::endl;
}if (std::regex_search(poem.begin(),poem.end(), rgx)) {std::cout << "regex_search : find a word start with sun int the poem" << std::endl;
}

除了上述两种最基本的使用方法之外，还可以通过正则表达式配合带有std::cmatch与std::smatch参数的重载版本，获取匹配细节。

auto temp_poem = poem;
std::cout << "reg search ……" << std::endl;
while (std::regex_search(temp_poem, sm, rgx)) {for (auto ref : sm) {std::cout << "    " << ref << std::endl;}temp_poem = sm.suffix().str();
}temp_poem = poem;
std::cout << "seg_reg search ……" << std::endl;
while (std::regex_search(temp_poem, sm, seg_rgx)) {for (auto ref : sm) {std::cout << "    " << ref << std::endl;}temp_poem = sm.suffix().str();
}

使用了分组匹配模式的部分，将匹配细节存入迭代器std::smatch中，由于其定义为match_results<string::const_iterator>，使用sm.suffix().str()取出匹配之后的语句，重复直到最后一个匹配，结果输出正则表达式匹配结果与正则表达式各个组匹配的子部分。

reg search ……sunsetsunrisesunset
seg_reg search ……sunsetsunsetsunrisesunrisesunsetsunset

可以看出，虽然同样匹配了三个单词，使用分组模式的正则表达式进行匹配，我们额外的得到了正则表达式每一组匹配的结果。

regex_match

regex_match函数的使用基本与regex_search相同，为了更好的区分函数功能，需要另外定义了两个正则表达式std::regex not_rgx("(?!.*shining)(.*)")，std::regex yes_rgx("(.*)(sunset)(.*)(sunrise)(.*)")

if (!std::regex_match(poem.begin(),poem.end(), not_rgx)) {std::cout << "regex_match : find a word shining int the poem" << std::endl;
}if (std::regex_match(poem, yes_rgx)) {std::cout << "regex_match : find a ……sunset……sunrise…… format int the poem" << std::endl;
}if (std::regex_match(poem.begin(), poem.end(), yes_rgx)) {std::cout << "regex_match : find a ……sunset……sunrise…… format int the poem" << std::endl;
}std::regex_match(poem, sm, yes_rgx);
std::regex_match(poem.c_str(), cm, yes_rgx);std::cout << "cm.size() == sm.size() ? (0 | 1) : " << (cm.size() == sm.size()) << std::endl;

函数的输出如下，需要注意的是，当使用std::cmatch时，匹配源需要是c风格的const char T*。

regex_match : find a word shining int the poem
regex_match : find a ……sunset……sunrise…… format int the poem
regex_match : find a ……sunset……sunrise…… format int the poem
cm.size() == sm.size() ? (0 | 1) : 1

regex_replace

很多人在查阅文档的时候，会对regex_replace这个函数非常困惑，我在第一次查阅参数说明的时候也很疑惑，$1,$2,$n到底是干什么用的，这就要说到开头所说的正则表达式的分组模式了，当我们在匹配target中写出$*的时候，我们写出的这个正则表达式匹配的组就不进行替换，极端点看，比如我们正则表达式只有两个组，我们在替换的目标字符串里面写了$1 $2，此时替换是没有效果的，好比你用源字符串替换了源字符串，这样的设计在我们需要对匹配模式分组中每个组进行操作的时候或者匹配某个部分存在困难，可以先匹配一组内容，再在正则表达式中进行精细划分。

std::cout << std::regex_replace(poem, rgx, "") << std::endl;
std::cout << std::regex_replace(poem, seg_rgx, "") << std::endl;std::string replace_poem;
std::regex_replace(std::back_inserter(replace_poem), poem.begin(), poem.end(), rgx, "");
std::cout << "std::back_inserter mode : " << std::endl << replace_poem << std::endl;std::cout << std::regex_replace(poem, seg_rgx, "$1down") << std::endl;
std::cout << std::regex_replace(poem, seg_rgx, "rain$2") << std::endl;
std::cout << std::regex_replace(poem, seg_rgx, "raindown") << std::endl;
std::cout << std::regex_replace(poem, seg_rgx, "[$1 - $2]", std::regex_constants::format_no_copy) << std::endl;

上面的代码中，reg与seg_reg同时找到了sunset-sunrise-sunset三个匹配。而分组模式在这三个匹配里面又分别匹配了

分组	$1	$2
sunset	sun	set
sunrise	sun	rise
sunset	sun	set

所以当我们分别将目标模式写为$1down rain$2 raindown [$1 - $2]作用分别为

1. 将三个匹配的sun保留，将set rise set同时替换为down;
2. 将三个匹配的set rise set保留，将sun同时替换为rain;
3. 将sunset sunrise sunset同时替换为raindown;
4. 在sun与{set rise set}中间添加连接号，并将匹配文字用中括号括起来。
   可以预想到输出为：

if you weeped for the missing  you would miss all the shining stars. someday,you will find the one，who will watch every  with you until the  of your life
if you weeped for the missing  you would miss all the shining stars. someday,you will find the one，who will watch every  with you until the  of your life
std::back_inserter mode :
if you weeped for the missing  you would miss all the shining stars. someday,you will find the one，who will watch every  with you until the  of your life
if you weeped for the missing sundown you would miss all the shining stars. someday,you will find the one，who will watch every sundown with you until the sundown of your life
if you weeped for the missing rainset you would miss all the shining stars. someday,you will find the one，who will watch every rainrise with you until the rainset of your life
if you weeped for the missing raindown you would miss all the shining stars. someday,you will find the one，who will watch every raindown with you until the raindown of your life
[sun - set][sun - rise][sun - set]

代码

完整代码见c++正则表达式

参考

cplusplus
cpprefeance
正则表达式