c++中使用std::regex需包含头文件，主要类型有std::regex、std::smatch等；std::regex_match要求整个字符串完全匹配模式，而std::regex_search用于查找部分匹配子串。
在C++中使用正则表达式，主要依赖于标准库中的 std::regex。该功能从 C++11 开始引入，提供了强大的文本匹配、搜索和替换能力。本文将详细介绍如何使用 C++ 的 regex 库进行常见操作，包括模式匹配、查找子串、提取内容以及字符串替换。
一、包含头文件与基本类型
要使用正则功能，需包含头文件：#include <regex></regex>
- std::regex：编译后的正则表达式对象
- std::smatch：用于匹配 std::string 的结果容器
- std::regex_match：判断整个字符串是否匹配
- std::regex_search：在字符串中搜索匹配的子串
- std::regex_replace：替换匹配的部分
二、完整匹配 vs 部分匹配
区别在于是否要求整个字符串符合模式。std::regex_match 要求整个字符串完全匹配模式：
#include <regex>
#include <iostream>
#include <string>
int main() {
std::string text = "12345";
std::regex pattern(R"(\d+)"); // 匹配一个或多个数字
if (std::regex_match(text, pattern)) {
std::cout << "完全匹配\n";
}
}
若 text 为 "abc123"，则不会匹配，因为不是全部由数字组成。
std::regex_search 只要找到一处匹配即可：
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std::string text = "ID: 12345, name: Tom";
std::regex pattern(R"(\d+)");
std::smatch match;
if (std::regex_search(text, match, pattern)) {
std::cout << "找到数字: " << match.str() << "\n"; // 输出 12345
}
三、提取匹配的子组
用括号 () 定义捕获组，通过 smatch 获取各部分。例如，解析日期格式 YYYY-MM-DD：
std::string date = "2023-10-05";
std::regex pattern(R"((\d{4})-(\d{2})-(\d{2}))");
std::smatch match;
if (std::regex_match(date, match, pattern)) {
std::cout << "年: " << match[1] << "\n"; // 2023
std::cout << "月: " << match[2] << "\n"; // 10
std::cout << "日: " << match[3] << "\n"; // 05
}
match[0] 是完整匹配，match[1], match[2]... 对应括号内的子表达式。
四、字符串替换（regex_replace）
std::regex_replace 可以替换所有匹配项。示例：将多个空格替换为单个空格：
std::string text = "a b c"; std::regex space_pattern(R"( +)"); std::string result = std::regex_replace(text, space_pattern, " "); // result 变为 "a b c"也可用于格式化，比如交换名字顺序：
std::string name = "Doe, John"; std::regex name_pattern(R"((\w+), (\w+))"); std::string formatted = std::regex_replace(name, name_pattern, "$2 $1"); // 结果为 "John Doe"$1、$2 表示第一个和第二个捕获组。
五、常见正则语法示例
-
\d：数字，等价于 [0-9] -
\w：字母、数字、下划线 -
\s：空白字符（空格、制表符等） -
*：前一项出现 0 次或多次 -
+：前一项出现 1 次或多次 -
?：前一项出现 0 或 1 次 -
{n,m}：前一项出现 n 到 m 次 -
^：行首（在多行模式下有效） -
$：行尾
基本上就这些。掌握 regex_match、regex_search 和 regex_replace 三大函数，配合 smatch 提取信息，就能应对大多数文本处理需求。注意性能：频繁使用时建议复用 std::regex 对象，不要每次都构造。不复杂但容易忽略。
