Swift 正则表达式

正则表达式是一种强大的文本处理工具，它能够以一定的规则匹配一些特定的字符、字符串等。在 Swift 中，我们可以使用正则表达式来处理各种文本场景，比如字符串匹配、替换、验证等功能。本文将深入介绍 Swift 中的正则表达式相关内容。

基础概念

正则表达式是由特殊字符和普通字符组成的字符序列，它定义了一些特定的规则，用于匹配目标字符串中的模式。例如，我们可以使用正则表达式来匹配一个 email 地址：

let emailPattern = "[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\\.[A-Za-z]{2,}"
let emailRegex = try! NSRegularExpression(pattern: emailPattern)
let email = "example@example.com"
let range = NSRange(location: 0, length: email.utf16.count)
let isMatched = emailRegex.firstMatch(in: email, options: [], range: range) != nil
print(isMatched) // true

在上面的代码中，我们使用了一个正则表达式来定义 email 地址的形式，然后使用 NSRegularExpression 类来编译正则表达式，并创建一个 email 字符串和一个匹配规则范围 range。最后，我们通过调用 firstMatch(in:options:range:) 方法来进行匹配，并判断是否匹配成功。

上面的 email 正则表达式需要分析一下：

• [A-Za-z0-9._%+-]+@：匹配至少一个大小写字母、数字、半角点、下划线、百分号、加号或减号，接着匹配一个半角 @ 符号。
• [A-Za-z0-9.-]+\.：匹配至少一个大小写字母、数字、半角点或减号，接着匹配一个半角点符号。
• [A-Za-z]{2,}：匹配至少两个大小写字母。

其中，“[]”表示字符集合，即匹配方括号中的任意一个字符，“+”表示至少匹配一次，“\”指转义，固定使用“\”。

NSRegularExpression 是系统提供的正则表达式类，它提供了一些接口用于编译正则表达式。在编译正则表达式的时候，NSRegularExpression 会生成一个 Regex 对象，用于处理与之匹配的文本。

接下来我们来详细了解一下正则表达式中的规则。

基本语法

在正则表达式中，我们可以使用普通字符、特殊字符以及元字符等来表达具体的规则。

普通字符：

普通字符指的是键盘上任意可见字符和不可见字符，以及一些转义字符，比如 a-z、A-Z、0-9 等等。

特殊字符：

在正则表达式中，还有一些特殊字符，它们在匹配过程中有着特殊的作用。下面我们列举一下常见的特殊字符：

元字符：

元字符用于表示模式，具体使用方法如下：

正则表达式示例

下面是一些示例正则表达式：

1. 匹配手机号码：

let phonePattern = "^1[3-9]\\d{9}$"

在上面的表达式中，“^”表示字符串的开始，“$”表示字符串的结束，“\d”表示数字，{9}表示数字出现的次数为 9，[3-9]表示数字的范围在 3-9 之间，”1″ 表示手机号码以 1 开头。

2. 匹配IP地址：

let ipPattern = "^([01]?\\d{1,2}|2[0-4]\\d|25[0-5])\\.([01]?\\d{1,2}|2[0-4]\\d|25[0-5])\\.([01]?\\d{1,2}|2[0-4]\\d|25[0-5])\\.([01]?\\d{1,2}|2[0-4]\\d|25[0-5])$"

在上面的表达式中，“^”表示字符串的开始，“$”表示字符串的结束，“\d”表示数字，“[01]?” 表示数字范围在 0-1 之间，? 表示前面的字符匹配零次或一次，“{1,2}” 表示数字出现的次数在 1-2 之间，“|” 表示逻辑或操作，表示与之前的字符组成一个新的匹配项。

3. 匹配日期格式：

let datePattern = "^\\d{4}-(0?[1-9]|1[0-2])-(0?[1-9]|[12][0-9]|3[01])$"

在上面的表达式中，“^”表示字符串的开始，“$”表示字符串的结束，“\d”表示数字，“[01]?\d”表示数字在 0-9 之间或者 01-09 之间，“(0?[1-9]|1[0-2])”表示月份可以为 01-12，”(0?[1-9]|[12][0-9]|3[01])” 表示日期可以为 01-31。

正则表达式在 Swift 中的应用

在 Swift 中，我们可以使用 NSRegularExpression 类来编写正则表达式，并进行文本匹配、替换、验证等操作。

NSRegularExpression 类

NSRegularExpression 是系统提供的正则表达式类，它提供了一些接口用于编译正则表达式。在编译正则表达式的时候，NSRegularExpression 会生成一个 Regex 对象，用于处理与之匹配的文本。

下面是 NSRegularExpression 常用属性和方法的介绍：

下面是一个使用 NSRegularExpression 完成正则表达式验证的示例：

let pattern = "^\\d{2}-\\d{2}-\\d{4}$"
let regex = try! NSRegularExpression(pattern: pattern)
let input = "01-01-2022"
let range = NSRange(input.startIndex..<input.endIndex, in: input)
let numberOfMatches = regex.numberOfMatches(in: input, options: [], range: range)
print(numberOfMatches) // 1

NSRegularExpression 的选项

NSRegularExpression 还提供了一些选项，可以控制正则表达式的性能和行为。具体来说，有以下几种常见选项：

我们可以通过以下方式来设置选项：

let regex = try! NSRegularExpression(pattern: pattern, options: [.caseInsensitive,.anchorsMatchLines])

上面的示例代码中，我们设置了忽略字符大小写和允许 ^ 和 $ 在换行符之前或之后匹配的选项。

使用正则表达式进行字符串匹配

正则表达式可以用于字符串的匹配、替换和验证，下面以匹配为例进行介绍。

在使用正则表达式进行字符串匹配时，需要使用 NSRegularExpression 类中的 firstMatch(in:options:range:) 或 matches(in:options:range:) 方法。下面是一个使用正则表达式匹配 email 地址的示例：

let pattern = "[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\\.[A-Za-z]{2,}"
let regex = try! NSRegularExpression(pattern: pattern)
let email = "example@example.com"
let range = NSRange(location: 0, length: email.utf16.count)
let isMatched = regex.firstMatch(in: email, options: [], range: range) != nil
print(isMatched) // true

也可以使用 matches(in:options:range:) 方法查找多个匹配项：

let pattern = "[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\\.[A-Za-z]{2,}"
let regex = try! NSRegularExpression(pattern: pattern)
let email = "example@example.com,example2@example.com"
let range = NSRange(location: 0, length: email.utf16.count)
regex.matches(in: email, options: [], range: range).forEach {
    print(email[Range($0.range, in: email)!]) // example@example.com 和 example2@example.com
}

使用正则表达式进行字符串替换

使用正则表达式进行字符串替换时，需要使用 NSRegularExpression 类中的方法 stringByReplacingMatches(in:options:range:withTemplate:) 或 stringByReplacingOccurrences(of:withTemplate:options:range:)。下面是一个使用正则表达式替换 email 地址的示例：

let pattern = "[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\\.[A-Za-z]{2,}"
let regex = try! NSRegularExpression(pattern: pattern)
let email = "example@example.com"
let range = NSRange(location: 0, length: email.utf16.count)
let newEmail = regex.stringByReplacingMatches(in: email, options: [], range: range, withTemplate: "new@example.com")
print(newEmail) // new@example.com

也可以使用 stringByReplacingOccurrences(of:withTemplate:options:range:) 方法替换多个匹配项：

let pattern = "[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\\.[A-Za-z]{2,}"
let regex = try! NSRegularExpression(pattern: pattern)
let email = "example@example.com,example2@example.com"
let range = NSRange(location: 0, length: email.utf16.count)
let newEmail = regex.stringByReplacingOccurrences(of: pattern, withTemplate: "new@example.com", options: [], range: range)
print(newEmail) // new@example.com,new@example.com

使用正则表达式进行字符串验证

使用正则表达式进行字符串验证时，需要使用 NSRegularExpression 类中的 numberOfMatches(in:options:range:) 方法。下面是一个使用正则表达式验证是否为有效的邮政编码的示例：

let pattern = "^\\d{5}$" // 判断是否为5位数字
let regex = try! NSRegularExpression(pattern: pattern)
let zipCode = "12345"
let range = NSRange(location: 0, length: zipCode.utf16.count)
let numberOfMatches = regex.numberOfMatches(in: zipCode, options: [], range: range)
print(numberOfMatches > 0) // true

在上述代码中，我们使用了正则表达式判断是否为 5 位数字，并使用 numberOfMatches(in:options:range:) 方法进行验证。如果返回值大于 0，说明验证成功。

总结

正则表达式是一种强大的文本匹配工具，在 Swift 中，可以使用 NSRegularExpression 类进行编写和使用。在使用正则表达式时，我们需要了解正则表达式的语法和常用字符，以及 NSRegularExpression 类的相关方法和选项。通过掌握这些知识，可以方便地进行文本匹配、替换和验证。