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Welche Bauelemente kommen in Regulären Ausdrücken vor?

von Kristian Köhntopp

 

Suchmuster in regulären Ausdrücken bestehen aus gewöhnlichen Zeichen und Zeichen mit einer Sonderbedeutung. Gewöhnliche Zeichen in Suchausdrücken stehen für die entsprechenden Zeichen in einem String. Der Suchausdruck hallo paßt also auf alle Strings, die irgendwo genau diese Zeichenfolge enthalten. Zeichen mit Sonderbedeutung stehen als Platzhalter für ein oder mehrere andere Zeichen, für Zeilenanfänge oder -enden oder für andere Sonderfunktionen. Sie sind es, die reguläre Ausdrücke eigentlich mächtig und sinnvoll machen. In regulären Ausdrücken gibt es Zeichenmengen (wird weiter unten erklärt), die durch eckige Klammern [ und ] eingeschlossen werden. Bei Zeichen mit Sonderbedeutung gelten leicht unterschiedliche Regeln, je nachdem ob man gerade eine außerhalb einer Zeichenmenge arbeitet oder innerhalb. Außerhalb von Zeichenmengen gibt es die folgenden besonderen Regeln:

  • Der Backslash \ wird als Escape-Zeichen verwendet, mit unterschiedlichen Anwendungen:
    • Für Sonderzeichen (also alle nicht-alphanumerischen Zeichen) nimmt es den Zeichen ihre besondere Bedeutung, sodaß man sie "wörtlich" in das Suchmuster einfügen kann. Das Suchmuster \* paßt also auf genau ein Sternchen.
    • Für alphabethische Zeichen hat es eine besondere Bedeutung ähnlich wie in der Programmiersprache C: \r steht für ein Return (ASCII 13), \n steht für ein Linefeed (ASCII 10) und so weiter. Die Zeichenfolgen \d, \D, \w, \W, \s und \S beschreiben bestimmte vordefinierte Zeich???? ??????ui??enmengen (siehe unten).
    • In Zeichenfolgen \xYY definiert es das Zeichen mit dem hexadezimalen Zeichencode YY. Ein \x0A steht also für ein Zeichen mit einem Zeichencode ASCII 10, Linefeed.
    • In Zeichenfolgen \YYY definiert es das Zeichen mit dem oktalen Zeichencode YYY. Ein \012 steht also für ein Zeichen mit dem Zeichencode ASCII 10, Linefeed. Diese Schreibweise ist jedoch nicht empfohlen, weil sie sich mit einer anderen Schreibweise für sogenannte Backreferences (siehe unten) überlappt.
  • Das Dachzeichen ^ steht als Markierung für einen Stringanfang: Das Suchmuster ^hallo paßt auf alle Strings, die mit dem Wort hallo beginnen, jedoch nicht auf Strings, die hallo irgendwo in der Mitte enthalten.
  • Entsprechend steht das Stringzeichen $ für ein Stringende: Das Suchmuster Welt!$ paßt auf Zeichenketten, die mit dem Text Welt! enden. Das Suchmuster ^$ paßt auf Strings, die nur aus einem Beginn und einem Ende bestehen, also auf Leerstrings.
  • Der Punkt . paßt auf genau ein beliebiges Zeichen außer dem Zeilenendezeichen \n. Das Suchmuster ... paßt also auf alle Strings, die aus genau drei Zeichen bestehen.
  • Die öffnende eckige Klammer [ leitet eine Zeichenmenge ein.
  • Das Pipelinezeichen | kennzeichnet einen Zweig einer Alternative. So paßt das Suchmuster (Sie|Du), sobald die Zeichenfolge Sie oder die Zeichenfolge Du im Text enthalten ist.
  • Die runden Klammern ???? ??????ui??() schließen ein Untermuster bzw. Teilmuster ein. Man kann dies verwenden, um einen Teilbereich eines Suchmusters zum Zwecke der späteren Verwendung zu markieren oder um Teilmuster zu gruppieren.Für die Gruppierung findet man im vorhergehenden Punkt schon ein Beispiel: (Sie|Du) definiert ein Muster, das auf Sie oder Du paßt. Dagegen definiert Si(e|D)u ein Muster, das entweder auf Sieu oder auf SiDu paßt. Markierte Teilbereiche eines Suchmusters, sogenannte Backreferences lassen sich später nach der Anwendung des Musters extrahieren und weiterverarbeiten: Das Muster "(.)" paßt auf genau ein beliebiges Zeichen, das zwischen Anführungszeichen steht. Welcher Buchstabe aus dem getesteten String genau gepaßt hat, kann man nach der Anwendung des Suchmusters erfragen. Dies verwendet man oft, um Teilstrings mit einem bestimmten Aussehen aus einem größeren String herauszuschneiden. Innerhalb eines regulären Ausdrucks werden die öffnenden runden Klammern von links nach rechts durchnummeriert. Innerhalb desselben Ausdrucks kann man sich mit Backreferences auf den Text beziehen, der von einer Klammer markiert worden ist: \1 bezeichnet den Text, der von der ersten öffnenden Klammer umschlossen wird, \2 den Text in der zweiten Klammer und so weiter. Dazu in einem der folgenden Punkte mehr.
  • Mit Hilfe von Quantifizierern in geschweiften Klammern {} kann man festlegen, wieviele Wiederholungen des vorhergehenden Ausdrucks gesucht werden: {n,m} steht für n bis m Wiederholungen des vorhergehenden Ausdrucks, {n,} für mindestens n Wiederholungen, {,m} für maximal m Wiederholungen. Mit Hilfe von {n}???? ??????ui?? bezeichnet man genau n Wiederholungen.So paßt das Suchmuster a{3,5} auf alle Strings, die zwischen 3 und 5 Zeichen a in Folge enthalten. Das Muster (bla){3} paßt auf alle Strings, die genau die Zeichenfolge blablabla enthalten und das Muster ^a(.{3,})b$ paßt auf alle Strings, die mit einem a anfangen, mit einem b enden und die dazwischen mindestens 3 Zeichen enthalten. Welche (und wieviele) Zeichen dies waren, kann man nach Anwendung des Musters abfragen, da dieser Bereich im Muster mit runden Klammern markiert war.
  • Das Fragezeichen ? kann als Kürzel für {0,1} verwendet werden: Es steht für null oder eine Wiederholung des vorhergehenden Ausdrucks.
  • Der Stern * steht für {0,}, also für Null oder mehr Wiederholungen des vorhergehenden Ausdrucks.
  • Das Pluszeichen steht für {1,}, also für mindestens eine Wiederholung des vorhergehenden Ausdrucks.
Eckige Klammern leiten eine Zeichenmenge ein. Eine Zeichenmenge steht immer für genau ein Zeichen und zwar für ein Zeichen, das in der Menge enthalten ist. Also paßt der reguläre Ausdruck [0123456789] auf genau eine beliebige Ziffer. Innerhalb der eckigen Klammern einer Zeichenmenge haben die folgenden Zeichen eine besondere Bedeutung:
  • Der Backslash \ gilt als Escapezeichen: Das ihm folgende Zeichen hat keine besondere Bedeutung, sondern steht nur für sich selbst.
  • Das Dach ^ als erstes Zeichen einer Zeichenmenge (aber nur als erstes Zeichen!) negiert die Zeichenmenge. Die Zeichenmenge [^0123456789]???? ??????ui?? steht also für genau ein Zeichen, das keine Ziffer ist.
  • Das Minuszeichen - definiert einen Bereich. Die Zeichenmenge [0-9] ist also eine kürzere Schreibweise als [0123456789] für dieselbe Menge.
  • Die besonderen Zeichenmengen \d (eine dezimale Ziffer), \D (die Negation von \d), \w (ein "Wort"-Zeichen), \W (die Negation von \w), \s (ein "Whitespace"-Zeichen) und \S (die Negation von \s) stehen für die jeweils angegebenen Zeichen.

Verwendet man einen Suchausdruck mit den preg*-Funktionen, dann ist der Suchausdruck in sogenannte Begrenzerzeichen (Delimiter) einzuschließen, hinter denen noch Optionen mit angegeben werden können. Meistens verwendet man entweder die Schrägstriche / oder Gleichheitszeichen =. Aus diesen Komponenten kann man sich mit einiger Übung Suchausdrücke zusammenbauen, die nicht nur weitgehend unlesbar sind, sondern die außerdem schnell und schmerzlos die gewünschten Suchfunktionen oder Such- und Ersetzefunktionen durchführen.

 

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veröffentlicht am 17.03.2003

 

 
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