场景
精确匹配单词
假设你在一篇英文小说里查找hi，你可以使用正则表达式hi。
这几乎是最简单的正则表达式了，它可以精确匹配这样的字符串：由两个字符组成，前一个字符是h,后一个是i。通常，处理正则表达式的工具会提供一个忽略大小写的选项，如果选中了这个选项，它可以匹配hi,HI,Hi,hI这四种情况中的任意一种。
不幸的是，很多单词里包含hi这两个连续的字符，比如him,history,high等等。用hi来查找的话，这里边的hi也会被找出来。如果要精确地查找hi这个单词的话，我们应该使用\bhi\b。
\b是正则表达式规定的一个特殊代码（好吧，某些人叫它元字符，metacharacter），代表着单词的开头或结尾，也就是单词的分界处。虽然通常英文的单词是由空格，标点符号或者换行来分隔的，但是\b并不匹配这些单词分隔字符中的任何一个，它只匹配一个位置。
字符类
要想查找数字，字母或数字，空白是很简单的，因为已经有了对应这些字符集合的元字符，但是如果你想匹配没有预定义元字符的字符集合(比如元音字母a,e,i,o,u),应该怎么办？
很简单，你只需要在方括号里列出它们就行了，像[aeiou]就匹配任何一个英文元音字母，[.?!]匹配标点符号(.或?或!)。
我们也可以轻松地指定一个字符范围，像[0-9]代表的含意与\d就是完全一致的：一位数字；同理[a-z0-9A-Z_]也完全等同于\w（如果只考虑英文的话）。
下面是一个更复杂的表达式：(?0\d{2}[) -]?\d{8}。
这个表达式可以匹配几种格式的电话号码，像*(010)88886666*，或022-22334455，或02912345678等。我们对它进行一些分析吧：首先是一个转义字符(,它能出现0次或1次(?),然后是一个0，后面跟着2个数字(\d{2})，然后是)或-或空格中的一个，它出现1次或不出现(?)，最后是8个数字(\d{8})。
分枝条件
不幸的是，刚才那个表达式也能匹配010)12345678或*(022-87654321*这样的“不正确”的格式。要解决这个问题，我们需要用到分枝条件。正则表达式里的分枝条件指的是有几种规则，如果满足其中任意一种规则都应该当成匹配，具体方法是用|把不同的规则分隔开。听不明白？没关系，看例子：
0\d{2}-\d{8}|0\d{3}-\d{7}这个表达式能匹配两种以连字号分隔的电话号码：一种是三位区号，8位本地号(如010-12345678)，一种是4位区号，7位本地号(0376-2233445)。
(0\d{2})[- ]?\d{8}|0\d{2}[- ]?\d{8}这个表达式匹配3位区号的电话号码，其中区号可以用小括号括起来，也可以不用，区号与本地号间可以用连字号或空格间隔，也可以没有间隔。你可以试试用分枝条件把这个表达式扩展成也支持4位区号的。
\d{5}-\d{4}|\d{5}这个表达式用于匹配美国的邮政编码。美国邮编的规则是5位数字，或者用连字号间隔的9位数字。之所以要给出这个例子是因为它能说明一个问题：使用分枝条件时，要注意各个条件的顺序。如果你把它改成\d{5}|\d{5}-\d{4}的话，那么就只会匹配5位的邮编(以及9位邮编的前5位)。原因是匹配分枝条件时，将会从左到右地测试每个条件，如果满足了某个分枝的话，就不会去再管其它的条件了。
分组
我们已经提到了怎么重复单个字符（直接在字符后面加上限定符就行了）；但如果想要重复多个字符又该怎么办？你可以用小括号来指定子表达式(也叫做分组)，然后你就可以指定这个子表达式的重复次数了，你也可以对子表达式进行其它一些操作(后面会有介绍)。
(\d{1,3}.){3}\d{1,3}是一个简单的IP地址匹配表达式。要理解这个表达式，请按下列顺序分析它：\d{1,3}匹配1到3位的数字，(\d{1,3}.){3}匹配三位数字加上一个英文句号(这个整体也就是这个分组)重复3次，最后再加上一个一到三位的数字(\d{1,3})。
不幸的是，它也将匹配256.300.888.999这种不可能存在的IP地址。如果能使用算术比较的话，或许能简单地解决这个问题，但是正则表达式中并不提供关于数学的任何功能，所以只能使用冗长的分组，选择，字符类来描述一个正确的IP地址：((2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?).){3}(2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?)。
理解这个表达式的关键是理解2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?，这里我就不细说了，你自己应该能分析得出来它的意义。
后向引用
使用小括号指定一个子表达式后，匹配这个子表达式的文本(也就是此分组捕获的内容)可以在表达式或其它程序中作进一步的处理。默认情况下，每个分组会自动拥有一个组号，规则是：从左向右，以分组的左括号为标志，第一个出现的分组的组号为1，第二个为2，以此类推。
后向引用用于重复搜索前面某个分组匹配的文本。例如，\1代表分组1匹配的文本。难以理解？请看示例：
\b(\w+)\b\s+\1\b可以用来匹配重复的单词，像go go, 或者kitty kitty。这个表达式首先是一个单词，也就是单词开始处和结束处之间的多于一个的字母或数字(\b(\w+)\b)，这个单词会被捕获到编号为1的分组中，然后是1个或几个空白符(\s+)，最后是分组1中捕获的内容（也就是前面匹配的那个单词）(\1)。
你也可以自己指定子表达式的组名。要指定一个子表达式的组名，请使用这样的语法：(?<Word>\w+)(或者把尖括号换成'也行：(?'Word'\w+)),这样就把\w+的组名指定为Word了。要反向引用这个分组捕获的内容，你可以使用\k<Word>,所以上一个例子也可以写成这样：\b(?<Word>\w+)\b\s+\k<Word>\b。
使用小括号的时候，还有很多特定用途的语法。下面列出了最常用的一些：
| 分类 | 代码/语法 | 说明 |
|---|---|---|
| 捕获 | (exp) | 匹配exp,并捕获文本到自动命名的组里 |
(?<name>exp) | 匹配exp,并捕获文本到名称为name的组里，也可以写成(?'name'exp) | |
| (?:exp) | 匹配exp,不捕获匹配的文本，也不给此分组分配组号 | |
| 零宽断言 | (?=exp) | 匹配exp前面的位置 |
(?<=exp) | 匹配exp后面的位置 | |
| (?!exp) | 匹配后面跟的不是exp的位置 | |
(?<!exp) | 匹配前面不是exp的位置 | |
| 注释 | (?#comment) | 这种类型的分组不对正则表达式的处理产生任何影响，用于提供注释让人阅读 |
贪婪与懒惰
当正则表达式中包含能接受重复的限定符时，通常的行为是（在使整个表达式能得到匹配的前提下）匹配尽可能多的字符。以这个表达式为例：a.b，它将会匹配最长的以a开始，以b结束的字符串。如果用它来搜索aabab*的话，它会匹配整个字符串aabab。这被称为贪婪匹配。
有时，我们更需要懒惰匹配，也就是匹配尽可能少的字符。前面给出的限定符都可以被转化为懒惰匹配模式，只要在它后面加上一个问号?。这样.*?就意味着匹配任意数量的重复，但是在能使整个匹配成功的前提下使用最少的重复。现在看看懒惰版的例子吧：
a.?b匹配最短的，以a开始，以b结束的字符串。如果把它应用于aabab*的话，它会匹配aab（第一到第三个字符）和ab（第四到第五个字符）。
| 代码/语法 | 说明 |
|---|---|
| *? | 重复任意次，但尽可能少重复 |
| +? | 重复1次或更多次，但尽可能少重复 |
| ?? | 重复0次或1次，但尽可能少重复 |
| {n,m}? | 重复n到m次，但尽可能少重复 |
| {n,}? | 重复n次以上，但尽可能少重复 |
总结
| 符号 | 解释 | 示例 | 说明 |
|---|---|---|---|
. | 匹配任意字符 | b.t | 可以匹配bat / but / b#t / b1t等 |
\w | 匹配字母/数字/下划线 | b\wt | 可以匹配bat / b1t / b_t等 但不能匹配b#t |
\s | 匹配空白字符（包括\r、\n、\t等） | love\syou | 可以匹配love you |
\d | 匹配数字 | \d\d | 可以匹配01 / 23 / 99等 |
\b | 匹配单词的边界 | \bThe\b | |
^ | 匹配字符串的开始 | ^The | 可以匹配The开头的字符串 |
$ | 匹配字符串的结束 | .exe$ | 可以匹配.exe结尾的字符串 |
\W | 匹配非字母/数字/下划线 | b\Wt | 可以匹配b#t / b@t等 但不能匹配but / b1t / b_t等 |
\S | 匹配非空白字符 | love\Syou | 可以匹配love#you等 但不能匹配love you |
\D | 匹配非数字 | \d\D | 可以匹配9a / 3# / 0F等 |
\B | 匹配非单词边界 | \Bio\B | |
[] | 匹配来自字符集的任意单一字符 | [aeiou] | 可以匹配任一元音字母字符 |
[^] | 匹配不在字符集中的任意单一字符 | [^aeiou] | 可以匹配任一非元音字母字符 |
* | 匹配0次或多次 | \w* | |
+ | 匹配1次或多次 | \w+ | |
? | 匹配0次或1次 | \w? | |
{N} | 匹配N次 | \w{3} | |
{M,} | 匹配至少M次 | \w{3,} | |
{M,N} | 匹配至少M次至多N次 | \w{3,6} | |
| ` | ` | 分支 | `foo |
(?#) | 注释 | ||
(exp) | 匹配exp并捕获到自动命名的组中 | ||
(?<name>exp) | 匹配exp并捕获到名为name的组中 | ||
(?:exp) | 匹配exp但是不捕获匹配的文本 | ||
(?=exp) | 匹配exp前面的位置 | \b\w+(?=ing) | 可以匹配I'm dancing中的danc |
(?<=exp) | 匹配exp后面的位置 | (?<=\bdanc)\w+\b | 可以匹配I love dancing and reading中的第一个ing |
(?!exp) | 匹配后面不是exp的位置 | ||
(?<!exp) | 匹配前面不是exp的位置 | ||
*? | 重复任意次，但尽可能少重复 | a.*b a.*?b | 将正则表达式应用于aabab，前者会匹配整个字符串aabab，后者会匹配aab和ab两个字符串 |
+? | 重复1次或多次，但尽可能少重复 | ||
?? | 重复0次或1次，但尽可能少重复 | ||
{M,N}? | 重复M到N次，但尽可能少重复 | ||
{M,}? | 重复M次以上，但尽可能少重复 |