1 解析简单 SQL 语句
在 C++ 中，可以使用标准库中的<regex>来解析SQL语句。不过，需要注意的是，SQL 语句的结构非常复杂，涉及到多个部分（如 SELECT、FROM、WHERE 等），并且每个部分可能有不同的语法规则。因此，完全解析一个 SQL 语句是一个复杂的任务，通常需要使用专门的 SQL 解析器库。
不过，如果只是想简单地提取 SQL 语句的某些部分（例如，提取表名或列名），可以使用正则表达式来实现。如下是一个简单的样例，展示了如何使用 C++ 正则表达式来解析 SQL SELECT 语句中的表名和列名：
#include <iostream>
#include <string>
#include <regex>
int main()
{
std::string sql = "SELECT column1, column2 FROM table_name WHERE condition;";
// 正则表达式模式，用于匹配表名和列名
std::regex tablePattern(R"(FROM\s+(\w+))", std::regex_constants::icase);
std::regex columnPattern(R"(\bSELECT\s+(\w+)(?:,\s*(\w+))*)", std::regex_constants::icase);
// 使用sregex_token_iterator提取表名
std::sregex_token_iterator iter(sql.begin(), sql.end(), tablePattern, 1);
std::sregex_token_iterator end;
for (; iter != end; iter++)
{
std::cout << "table name: " << *iter << std::endl;
}
// 使用 std::smatch 提取列名
std::string columnStr = "";
std::smatch match;
bool found = std::regex_search(sql, match, columnPattern);
if (found)
{
for (size_t i = 1; i < match.size(); i++)
{
std::cout << "column name: " << match[i].str() << std::endl;
}
}
return 0;
}
上面代码的输出为：
table name: table_name
column name: column1
column name: column2
上面代码中的正则表达式：
std::regex tablePattern(R"(FROM\s+(\w+))", std::regex_constants::icase);
std::regex columnPattern(R"(\bSELECT\s+(\w+)(?:,\s*(\w+))*)", std::regex_constants::icase);
其含义为：
tablePattern：用于匹配 SQL 查询中的表名。它查找以"FROM"开头，后跟一个或多个空格，然后是一个或多个单词字符（表名）的模式。
columnPattern：用于匹配 SQL 查询中的列名。它查找以"SELECT"开头，后跟一个或多个空格，然后是一个或多个单词字符（第一个列名），可能后跟零个或多个由逗号、空格和另一个单词字符组成的序列（其他列名）的模式。
std::regex_constants::icase：这是一个标志，表示在匹配时不区分大小写。
随后使用 sregex_token_iterator 来遍历 SQL 字符串中与 tablePattern 匹配的部分。这里， 1 作为参数传递给 sregex_token_iterator 的构造函数，表示只对匹配到的第一个捕获组（即括号中的内容）感兴趣。因此，它将只提取表名。
然后使用 std::regex_search 来查找与 columnPattern 匹配的部分。如果找到了匹配项，它将存储在 match 对象中。最后遍历 match 对象中的所有捕获组，并打印出列名。（注意在 columnPattern 中使用了非捕获组标识 ?: ，这样可以避免捕获到 column1, column2 的整体字符串）
2 提取四则运算中的数字和运算符
处理四则运算的完整解析器是相当复杂的，因为需要考虑运算符优先级、括号、空格和其他可能的输入问题。但是，使用正则表达式可以帮助识别和抽取数学表达式的各个部分。
如下是一个简单样例，它使用正则表达式来识别和提取四则运算表达式中的数字和运算符：
#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>
#include <vector>
int main()
{
std::string expression = "32 + 4 * 2.7 / ( 1.09 - 5 )";
// 正则表达式匹配数字和运算符
std::regex pattern(R"([-+]?\d+\.\d+|[-+]?\d+|[-+*/()])");
// 存储匹配结果
std::vector<std::string> matches;
// 查找所有匹配项
auto begin = std::sregex_iterator(expression.begin(), expression.end(), pattern);
auto end = std::sregex_iterator();
for (std::sregex_iterator i = begin; i != end; i++)
{
std::smatch match = *i;
matches.push_back(match.str());
}
// 输出匹配结果
for (const auto& match : matches)
{
std::cout << match << std::endl;
}
return 0;
}
上面代码的输出为：
32
+
4
*
2.7
/
(
1.09
-
5
)
这个示例中的正则表达式 [-+]?\d+\.\d+|[-+]?\d+|[-+*/()] 匹配以下类型的字符串：
[-+]?\d+\.\d+：匹配可能带有正负号的小数（例如 “3.14” 或 “-1.9”）。
[-+]?\d+：匹配可能带有正负号的整数（例如 “12” 或 “-1”）。
[-+*/()]：匹配基本的四则运算符和括号。
这个程序将输出表达式中的所有数字和运算符。
3 文本搜索与替换
在 C++ 中，可以使用<regex>库来进行正则表达式的文本搜索和替换。下面是一个简单的样例，展示如何使用 C++ 正则表达式库来搜索一个字符串中的特定模式，并将其替换为另一个字符串。
假设有一个文本字符串，需要找到其中所有的单词"hello"并将其替换为"ok"。
#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>
int main()
{
// 原始文本
std::string text = "hello test, hello example";
// 正则表达式模式，匹配单词"hello"
// \b 表示单词边界，\w+ 匹配一个或多个单词字符
std::regex pattern(R"(\bhello\b)");
// 替换字符串
std::string replacement = "ok";
// 执行替换
std::string result = std::regex_replace(text, pattern, replacement);
// 输出结果
std::cout << result << std::endl;
return 0;
}
上面代码的输出为：
ok test, ok example
在上面代码中，定义了一个正则表达式 pattern，它匹配单词边界（\b）之间的"hello"单词。然后使用 std::regex_replace 函数将匹配到的每个"hello"替换为"ok"。
注意：std::regex_replace 默认行为就是全局替换。如果只想替换第一个匹配项，可以传递一个额外的参数 std::regex_constants::format_first_only 给 std::regex_replace 函数：
// 只替换第一个匹配项
std::string resultFirst = std::regex_replace(text, pattern, replacement, std::regex_constants::format_first_only);
std::cout << resultFirst << std::endl;
这将输出：
ok test, hello example
4 数据验证与过滤
在C++中，正则表达式可以用于数据验证和过滤，以确保输入数据符合特定的格式或标准。这通常涉及到检查字符串是否符合特定的模式，如电子邮件地址、电话号码、邮政编码等。下面是一个使用C++正则表达式进行数据验证和过滤的样例。
假设需要验证一个字符串是否是一个有效的电子邮件地址（如 user@example.com），则可以使用正则表达式来检查这个格式：
#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>
bool isValidEmail(const std::string& email)
{
// 正则表达式，匹配常见的电子邮件地址格式
std::regex pattern(R"([a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,})");
// 使用std::regex_match进行匹配
return std::regex_match(email, pattern);
}
int main() {
// 待验证的电子邮件地址列表
std::vector<std::string> emails = {
"valid1@example.com",
"invalid1.email@",
"invalid2@example"
};
// 验证每个电子邮件地址并输出结果
for (const auto& email : emails)
{
if (isValidEmail(email))
{
std::cout << email << " is a valid email address.\n";
}
else
{
std::cout << email << " is not a valid email address.\n";
}
}
return 0;
}
上面代码的输出为：
valid1@example.com is a valid email address.
invalid1.email@ is not a valid email address.
invalid2@example is not a valid email address.
在上面代码中，定义了一个 isValidEmail 函数，它接受一个字符串参数并返回一个布尔值，指示该字符串是否是一个有效的电子邮件地址。接下来使用了一个正则表达式来匹配电子邮件地址的常见格式，并使用 std::regex_match 函数来检查输入字符串是否符合这个模式。
5 字符串格式化与美化
在 C++ 中，正则表达式不仅可以用于数据验证和过滤，还可以用于字符串的格式化与美化。这通常涉及到对字符串进行搜索、替换、分割或重组，以使其符合特定的格式要求或提升可读性。以下是一些使用 C++ 正则表达式进行字符串格式化与美化的例子。
5.1 去除字符串中的多余空格
#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>
std::string removeExtraSpaces(const std::string& input)
{
// 正则表达式，匹配一个或多个连续的空格
std::regex pattern(R"(\s+)");
// 使用空格替换所有匹配的连续空格
std::string result = std::regex_replace(input, pattern, " ");
return result;
}
int main()
{
std::string text = "this is a test";
std::string formattedText = removeExtraSpaces(text);
std::cout << formattedText << std::endl;
return 0;
}
上面代码的输出为：
this is a test
5.2 去除字符串开头和结尾的空白字符
可以使用正则表达式来实现trim功能，即去除字符串开头和结尾的空白字符：
#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>
// 使用正则表达式去除字符串两端的空白字符
std::string trim(const std::string& str)
{
// 正则表达式匹配字符串开头和结尾的空白字符
std::regex whitespace("^\\s+|\\s+$");
// 使用空字符串替换匹配到的空白字符
std::string result = std::regex_replace(str, whitespace, "");
return result;
}
int main() {
std::string text = " Hello, World! ";
std::string trimmedText = trim(text);
std::cout << "Trimmed text: '" << trimmedText << "'\n";
return 0;
}
上面代码的输出为：
Trimmed text: 'Hello, World!'
5.3 分割字符串为单词或子串
#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>
#include <vector>
std::vector<std::string> splitString(const std::string& input, char delimiter)
{
std::regex pattern(std::string(1, delimiter) + "+");
std::sregex_token_iterator iter(input.begin(), input.end(), pattern, -1);
std::sregex_token_iterator end;
std::vector<std::string> tokens(iter, end);
return tokens;
}
int main()
{
std::string text = "word1,word2,word3";
std::vector<std::string> words = splitString(text, ',');
for (const auto& word : words)
{
std::cout << word << std::endl;
}
return 0;
}
上面代码的输出为：
word1
word2
word3
上面代码使用了 std::regex_replace 来替换字符串中的模式，std::sregex_token_iterator 来分割字符串。