.NET正则表达式如何使用平衡群来处理嵌套结构？

.NET正则表达式中的平衡组：处理嵌套结构的利器

本文探讨.NET正则表达式引擎独有的平衡组特性，它允许捕获和操作正则表达式模式中重复组的多个实例。

重复组

与其他正则表达式引擎不同，.NET允许访问同一个捕获组的多个捕获结果。例如：

<code>(.)+</code>

应用于字符串"abcd"：

• .NET正则表达式引擎会将所有四个捕获（每个字符一个）存储在一个堆栈中。

• 第1组的CaptureCollection将包含这些捕获：

  • 0: "a"
  • 1: "b"
  • 2: "c"
  • 3: "d"

平衡组

平衡组，表示为(?<name>)，允许从堆栈中选择性地移除捕获。当遇到平衡组时，它会检查指定组的堆栈中是否有任何捕获。如果有，则从该组的堆栈中弹出（移除）最后一个捕获。

例如，考虑以下正则表达式：

<code>(?<word>\w+)\W+(?<-word>\w+)</code>

• 此正则表达式匹配由非单词字符分隔的两个单词。
• 平衡组(?<-word>)将移除由第一个(?<word>)创建的堆栈中的捕获。

条件模式

条件模式，写为(?(condition)truePattern|falsePattern)，与平衡组结合使用。通过利用平衡组的空堆栈行为，条件模式允许根据指定平衡组的堆栈是否为空进行更复杂的模式验证。

例如，以下正则表达式验证字符串的括号是否正确配对：

<code>^(?:[^()]|(?<Open>[(])|(?<-Open>[)]))*(?(Open)(?!))$</code>

• 它将每个左括号压入堆栈，并为每个右括号弹出一次捕获。
• 条件模式(?(Open)(?!$))确保字符串结尾时堆栈为空。

嵌套括号和捕获内容

为了捕获嵌套括号中的内容，可以使用(?<a-b>)语法。此语法：

• 从堆栈B弹出捕获；
• 将弹出捕获和当前组之间的内容压入堆栈A。

使用此功能，以下正则表达式不仅可以验证括号字符串，还可以捕获每一层嵌套中的内容：

<code>^(?:[^()]|(?<Open>[(])|(?<Content-Open>[)]))*(?(Open)(?!))$</code>

平衡组、条件模式和(?<a-b>)语法为高级正则表达式匹配提供了强大的功能，尤其是在处理嵌套结构时。

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