Go语言正则表达式(regexp 包)详解

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Go标准库的 regexp 包基于RE2引擎实现，语法与 Perl/Python 等类似，但支持 UTF-8，全程高效且线性时间复杂度。

1. 基础使用

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import "regexp"

编译正则（强烈推荐 pre-compile）

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// 必须编译，避免每次匹配都解析
re := regexp.MustCompile(`\d+`)  // 匹配 1 个或更多数字
// 或安全编译
re, err := regexp.Compile(`\d+`)
if err != nil { /* 处理错误 */ }

匹配

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// 匹配字符串
matched := re.MatchString("123abc")  // true
// 匹配字节切片
matched = re.Match([]byte("123abc"))

// 查找第一个匹配
s := re.FindString("123abc456")  // "123"
b := re.Find([]byte("123abc456"))  // []byte("123")

查找所有匹配

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// 所有匹配（-1 表示全部）
all := re.FindAllString("123abc456", -1)  // []string{"123", "456"}
all = re.FindAllStringIndex("123abc456", -1)  // [][]int{[]int{0,3}, []int{6,9}}

子匹配（捕获组）

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re2 := regexp.MustCompile(`(\d+)(\w+)`)  // 两个捕获组
result := re2.FindStringSubmatch("123abc")  // []string{"123abc", "123", "abc"}
// 索引版（更快）
idx := re2.FindStringSubmatchIndex("123abc")  // []int{0, 6, 0, 3, 3, 6}

替换

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newStr := re.ReplaceAllString("123abc456", "NUM")  // "NUMabcNUM"
newStr = re.ReplaceAllStringFunc("123abc456", func(s string) string {
    return "NUM_" + s
})

分割

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parts := re.Split("123abc456", -1)  // []string{"", "abc", "", "def"}（包含空字符串）

2. 正则表达式语法（RE2 语法）

字符匹配

符号 含义 示例
. 任意字符（不含换行符） .
[abc] 字符类 [0-9]
[^abc] 否定字符类 [^0-9]
\d 数字（0-9） \d+
\w 单词字符 \w+
\s 空白字符 \s+

量词（重复）

符号 含义 示例
* 0 次或多次 a*
+ 1 次或多次 a+
? 0 次或 1 次 a?
{n,m} 至少 n 次至多 m 次 a{3,5}
{n,} 至少 n 次 a{3,}

分组与锚点

  • ()：捕获组（子匹配）
  • (?:re)：非捕获组
  • ^：字符串开头
  • $：字符串结尾
  • \A：字符串开头
  • \z：字符串结尾（不包括换行符前）

其他高级

  • (?i)：大小写不敏感
  • (?m)：多行模式（^ $ 匹配行首尾）
  • (?s)：. 匹配换行符

注意：Go 的 regexp 不支持 lookbehind (?<=...)、(?<!...)、回溯引用 \1 等 PCRE 特性。

3. 实战示例

邮箱校验

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re := regexp.MustCompile(`^[a-zA-Z0-9._%+\-]+@[a-zA-Z0-9.\-]+\.[a-zA-Z]{2,}$`)
ok := re.MatchString("user@example.com")  // true

URL 校验

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re := regexp.MustCompile(`^(http|https)://[a-zA-Z0-9\-\.]+\.[a-zA-Z]{2,3}(/\S*)?$`)

提取所有数字

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re := regexp.MustCompile(`\d+`)
nums := re.FindAllString("价格: 123元, 数量: 456", -1)  // ["123", "456"]

替换敏感信息（信用卡号）

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re := regexp.MustCompile(`\d{16}`)
result := re.ReplaceAllString("卡号: 1234567890123456", "XXXX")

4. 性能与最佳实践

  • 始终 pre-compile：var re = regexp.MustCompile(...)
  • 使用非捕获组：(?:...) 减少开销
  • 限制量词：{1,100} 而非 {,}（避免指数级回溯）
  • 小字符串：用 MatchString 或 FindString；大字符串用 FindAll + 索引
  • 错误处理：Compile 返回 error（推荐）