Qt 正则表达式（QRegularExpression类）详解

一、正则表达式介绍

正则表达式（Regular Expression，简称 Regex）是一种用于描述文本模式的强大工具。它通过特定的语法规则，定义字符串的匹配模式，常用于文本的搜索、匹配、替换和验证操作。正则表达式在文本处理、数据清洗、表单验证等场景中应用广泛。

1、核心语法规则

以下是正则表达式的常用语法元素：

2、实用示例

假设需要验证一个电话号码格式（如 138-1234-5678），可用以下正则表达式：

^\d{3}-\d{4}-\d{4}$

• ^ 和 $ 确保匹配整个字符串
• \d{3} 匹配3位数字
• - 匹配连字符

3、常用场景

1. 数据提取
   从日志中提取IP地址：\b\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\b
2. 文本替换
   将日期格式 2023/08/15 替换为 2023-08-15：

   (\d{4})/(\d{2})/(\d{2})  
   

   替换为：$1-$2-$3
3. 表单验证
   邮箱格式校验：

   ^\w+([.-]?\w+)*@\w+([.-]?\w+)*(\.\w{2,3})+$
   

4、常用正则表达式

💡 提示：实际使用时建议根据具体场景调整表达式边界（如添加 ^...$ 严格匹配），并使用在线测试工具验证匹配效果。

5、工具推荐

• 在线测试：RegExr
• 代码支持：Python 的 re 模块、JavaScript 的 RegExp 对象

二、 QRegularExpression类详解

QRegularExpression 是 Qt6 中用于处理正则表达式的核心类。它提供了强大且高效的字符串模式匹配功能，遵循 Perl 兼容的正则表达式语法（PCRE）。在 Qt6 中，它替代了旧的 QRegExp 类，并提供了更好的性能、功能完整性和 Unicode 支持。

1、核心功能

• 模式匹配： 检查字符串是否匹配给定的模式。
• 捕获匹配： 提取与正则表达式中定义的子模式（捕获组）匹配的子字符串。
• 全局匹配： 查找字符串中所有出现的匹配项。
• 字符串操作： 支持查找、替换、分割等基于正则表达式的操作（通常结合 QString 的相关方法）。

2、基本使用步骤

1. 创建正则表达式对象：

   QRegularExpression re("pattern");
   

   其中 "pattern" 是您的正则表达式字符串。

2. 进行匹配：

   QRegularExpressionMatch match = re.match("subject string");
   

   或者

   QRegularExpressionMatch match = re.match("subject string", offset, matchType);
   

   • "subject string" 是要匹配的目标字符串。
   • offset (可选) 指定开始匹配的起始位置。
   • matchType (可选) 指定匹配选项（如部分匹配、锚定匹配等）。

3. 检查匹配结果：

   if (match.hasMatch()) {
       // 成功匹配
       QString matched = match.captured(0); // 获取整个匹配的字符串
       // ... 处理匹配结果
   } else {
       // 未匹配
       if (match.hasPartialMatch()) {
           // 存在部分匹配（如果启用了相关选项）
       }
   }
   

4. 获取捕获组：
   正则表达式中的圆括号 () 定义捕获组。

   // 假设模式为 "^(\\d+)-(\\d+)$" (匹配 "123-456")
   int group1 = match.captured(1).toInt(); // 获取第一个捕获组 "123"
   int group2 = match.captured(2).toInt(); // 获取第二个捕获组 "456"
   QString entireMatch = match.captured(0); // 获取整个匹配 "123-456"
   

3、常用方法

• bool isValid() const: 检查正则表达式模式语法是否有效。
• QString errorString() const: 如果无效，获取错误信息。
• QString pattern() const: 获取当前设置的正则表达式模式。
• void setPattern(const QString &pattern): 设置新的正则表达式模式。
• void setPatternOptions(QRegularExpression::PatternOptions options): 设置匹配选项（如忽略大小写 CaseInsensitiveOption、多行模式 MultilineOption 等）。
• int captureCount() const: 获取捕获组的数量（不包括第 0 组）。
• QRegularExpressionMatchIterator globalMatch(const QString &subject) const: 获取一个迭代器，用于遍历字符串中所有匹配项。

4、全局匹配示例

查找字符串中所有出现的单词：

QString text = "The quick brown fox jumps over the lazy dog.";
QRegularExpression re("\\b\\w+\\b"); // 匹配单词边界之间的字符

QRegularExpressionMatchIterator i = re.globalMatch(text);
while (i.hasNext()) {
    QRegularExpressionMatch match = i.next();
    qDebug() << match.captured(0); // 输出: "The", "quick", "brown", ...
}

5、模式选项

可以通过 setPatternOptions 或使用内联标记设置选项：

// 忽略大小写
QRegularExpression re("hello", QRegularExpression::CaseInsensitiveOption);
re.match("Hello"); // 匹配成功

// 内联标记 (?i)
QRegularExpression re("(?i)hello");
re.match("Hello"); // 匹配成功

常用选项：

• NoPatternOption: 无选项（默认）。
• CaseInsensitiveOption: 忽略大小写。
• DotMatchesEverythingOption: . 匹配包括换行符在内的任何字符。
• MultilineOption: ^ 和 $ 匹配每行的开始和结束，而非整个字符串。
• ExtendedPatternSyntaxOption: 忽略未转义空格和 # 后的注释。
• InvertedGreedinessOption: 反转 * 和 + 的贪婪性（使其不贪婪）。
• DontCaptureOption: 非命名捕获组不捕获（仅命名捕获组有效）。
• UseUnicodePropertiesOption: 使 \w, \d 等字符类遵循 Unicode 属性。

6、常见用例示例

6.1、验证电子邮件地址 (简化版)

QRegularExpression emailRe("^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\\.[a-zA-Z]{2,}$");
QString email = "user@example.***";
if (emailRe.match(email).hasMatch()) {
    qDebug() << "Valid email";
} else {
    qDebug() << "Invalid email";
}

6.2、提取 URL 协议和域名

QString url = "https://www.example.***/path";
QRegularExpression urlRe("^(https?)://([^/]+)");
QRegularExpressionMatch match = urlRe.match(url);
if (match.hasMatch()) {
    QString protocol = match.captured(1); // "http" 或 "https"
    QString domain = match.captured(2); // "www.example.***"
}

6.3、替换所有数字

QString text = "Order 123, Item 456";
QRegularExpression digitRe("\\d+");
QString result = text.replace(digitRe, "NUM"); // 结果: "Order NUM, Item NUM"

7、注意事项

• 语法： 确保熟悉 Perl 兼容正则表达式语法。
• 转义： 在 C++ 字符串中，反斜杠 \ 需要转义为 \\（例如，\d 应写作 "\\d"）。
• 性能： 对于非常复杂的模式或极长的字符串，注意性能影响。考虑优化正则表达式或使用其他字符串处理方法。
• 错误处理： 始终检查 isValid() 并在无效时查看 errorString()。
• Qt 版本： QRegularExpression 是 Qt5.1 引入的，在 Qt6 中是主要的正则表达式处理类。

三、代码示例

1、效果展示

2、源码分享

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QCoreApplication>
#include <QJsonDocument>
#include <QJsonObject>
#include <QJsonArray>
#include <QJsonValue>
#include <QDebug>
#include <QFile>
#include <QRegularExpression>


MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}



void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{

    // 示例1：基础匹配
    QString text = "Qt 6.2 released on 2021-09-30";
    QRegularExpression datePattern(R"(\d{4}-\d{2}-\d{2})");
    QRegularExpressionMatch match = datePattern.match(text);

    if (match.hasMatch()) {
        qDebug() << "找到日期:" << match.captured(0); // 输出: "2021-09-30"
    }


    // 示例1：全局匹配（查找所有）
    QString html = "<p>Hello <b>World</b>!</p>";
    QRegularExpression tagPattern(R"(<(\w+)>(.*?)</\1>)");
    QRegularExpressionMatchIterator it = tagPattern.globalMatch(html);

    while (it.hasNext()) {
        QRegularExpressionMatch tagMatch = it.next();
        qDebug() << "标签:" << tagMatch.captured(1)
                 << "内容:" << tagMatch.captured(2);
        // 输出:
        // 标签: "b" 内容: "World"
        // 标签: "p" 内容: "Hello <b>World</b>!"
    }

    // 示例3：替换操作
    QString phone = "Tel: (123) 456-7890";
    QRegularExpression phonePattern(R"(\((\d{3})\)\s(\d{3})-(\d{4}))");
    QString formatted = phone.replace(phonePattern, R"(\1-\2-\3)");
    qDebug() << "格式化电话:" << formatted; // 输出: "Tel: 123-456-7890"

}