Python 中一类主要的处理对象就是字符串，如何从字符串中筛选特定模式的子字符串就需要正则表达式。使用正则表达式的模式和字符串既可以是 Unicode 字符串（str），也可以是 8 为字节串（bytes）。本节介绍如何在 Python 中使用正则表达式。

正则表达式调用格式

import re

re_exp = re.compile(r'xxx', flags=flag)
re_exp.match(str_instance)
re_exp.findall(str_instance)
re_exp.search(str_instance)
re_exp.split(str_instance)

# or (除了上面编译后在匹配，还可以采用下面的合成形式，实际上内部是采用上面的步骤)
re.match(r'xxx', str_instance, flags=flag)
re.findall(r'xxx', str_instance, flags=flag)
...

其中，re 是 python 内置的正则表达式模块，r’xxx’ 为匹配模式，flags 为一个可选参数，称为标记，可配置为是否忽略大小写（re.I）、采用多行模式（re.M）等。re.compile 为将匹配模式编译为正则表达式，会被缓存。match, findall 等编译后的正则表达式对象支持的方法和属性（如 re_exp.flags, re_exp.groups, re_exp.pattern等）。

正则表达式语法-匹配模式

正则表达式中有一些特殊语法，具体的如下：

绝大部分普通字符（如 ‘A’, ‘a’, ‘0’ 等）是最简单的表达式，匹配自身；除此之外，还有一些特殊字符。
. 默认模式下匹配除了换行以外的任意字符；如 py. 可匹配 ‘pyc’, ‘pyo’, ‘py!’
^ 匹配字符串的开头；
$ 匹配字符串的结尾；
* 对它前面的正则式匹配 0 到任意次重复，尽量多的匹配字符串，即贪婪匹配；
+ 对它前面的正则式匹配 1 到任意次重复；
? 对它前面的正则式匹配 0 到 1 次重复；
*?, +?, ?? 因为 *, +, ? 都是贪婪匹配，它们会进行尽可能多的匹配。但有时不需要这种行为，在它们末尾再增加 ? 则转变为非贪婪方式，会尽量少的进行字符匹配；
{m} 对其前面的正则式指定匹配 $m$ 个重复，如果少于 $m$ 个则会导致匹配失败；
{m,n} 对其前面的正则式进行 $m$ 到 $n$ 次匹配，属于贪婪式，会在 $m$ 和 $n$ 之间取尽量多。忽略 $m$ 意指 $m=0$，忽略 $n$ 意指 $n$ 取无穷大。特别注意逗号不能省略，否则无法辨识修饰符应该忽略哪个边界；
{m,n}? 采用非贪婪模式，只匹配 $m$ 和 $n$ 之间尽量少的字符次数；
\ 转义字符（允许你匹配上面出现的特殊字符）；
[] 表示在中括号里的字符为字符串中出现的可选字符。只匹配中括号中出现的字符。如 [a-f0-9A-F] 匹配十六进制位、[0-5][0-9]匹配 00 到 59 时间数。如果特殊字符出现在中括号中，则将使特殊字符失去特殊含义，功能同转义字符。[^5] 匹配除了5以外的字符；如果要匹配 ]，可以采用：1）前面增加转义字符 [()\]] ；2）放在首位 []()]，其中 () 为其他需要匹配的字符；
| 或符号，如 A|B 则正则式 A 或 B ；
() 表示将匹配完成的内容截取除小括号中的内容；
\A 只匹配字符串开始；
\b 匹配空字符串，但只能在单词开始或结尾的位置；
\B 匹配空字符串，但不能在单词的开始或结尾的位置，如 r'py\B' 匹配 ‘python’, ‘py3’，但不匹配 ‘py’；
\d 匹配十进制数；如 00\d 可匹配 ‘007’，但无法匹配 ‘00A’
\D 匹配非十进制数；
\s 匹配空白字符；
\S 匹配非空白字符；
\w 匹配词语字符，包含构成词语的绝对部分字符，也包括数字和下划线；如 \w\w\d 可匹配 ‘py3’
\W 匹配非单词字符的字符；
\Z 只匹配字符串尾；

正则表达式 flags 标记

re.A 或 re.ASCII 让 \w, \W, \b, \B, \d, \D, \s, \S 只匹配 ASCII，而不是 Unicode；
re.DEBUG 显示编译时的 debug 信息；
re.I 或 re.IGNORECASE 忽略大小写匹配；如模式 [A-Z] 也只会匹配小写字符;
re.L 或 re.LOCALE 由当前语言区域决定 \w, \W, \b, \B 和大小写敏感匹配；
re.M 或 re.MULTILINE 样式字符 ^ 匹配字符串的开始，和每一行的开始（换行符后面紧跟的符号）、样式字符 $ 匹配字符串尾，和每一行的结尾（换行符前面那个符号）。注意，默认情况下 ^ 只匹配字符串开头，$ 只匹配字符串结尾；
re.S 或 re.DOTALL 让 . 匹配换行符，默认情况下，. 只匹配除了换行符以外的其他任意字符；
re.X 或 re.VERBOSE 这个标记允许你编写更具可读性更友好的正则表达式。通过分段和添加注释。

正则表达式函数

re.search(pattern, string, flags=0) 扫描整个 字符串 string 找到匹配样式的第一个位置，并返回一个相应的匹配对象。如果没有匹配，就返回一个 None ；注意这和找到一个零长度匹配是不同的；
re.match(pattern, string, flags=0) 只从 string 的开始匹配到了正则表达式样式，就返回一个相应的匹配对象。如果没有匹配，就返回 None ；注意它跟零长度匹配是不同的。注意即便是 MULTILINE多行模式， re.match()也只匹配字符串的开始位置，而不匹配每行开始。如果你想定位 string 的任何位置，使用 search() 来替代；
re.fullmatch(pattern, string, flags=0) 如果整个 string 匹配到正则表达式样式，就返回一个相应的匹配对象。否则就返回一个 None ；注意这跟零长度匹配是不同的；
re.split(pattern, string, maxsplit=0, flags=0) 用 pattern 分开 string。如果在 pattern 中捕获到括号，那么所有的组里的文字也会包含在列表里。如果 maxsplit 非零，最多进行 maxsplit 次分隔，剩下的字符全部返回到列表的最后一个元素；
re.findall(pattern, string, flags=0) 以列表形式返回所有匹配到的子字符串；
re.finditer(pattern, string, flags=0) pattern 在 string 里所有的非重复匹配，返回为一个迭代器 iterator 保存了匹配对象。 string 从左到右扫描，匹配按顺序排列。空匹配也包含在结果里；
re.sub(pattern, repl, string, count=0, flags=0) 返回通过使用 repl 替换在 string 最左边非重叠出现的 pattern 而获得的字符串。如果样式没有找到，则不加改变地返回 string。 repl 可以是字符串或函数；如为字符串，则其中任何反斜杠转义序列都会被处理；
re.subn(pattern, repl, string, count=0, flags=0) 行为与 sub() 相同，但是返回一个元组 (字符串, 替换次数);
re.escape(pattern) 转义 pattern 中的特殊字符。如果你想对任意可能包含正则表达式元字符的文本字符串进行匹配，它就是有用的；
re.purge() 清除正则表达式的缓存。

示例

[a-zA-Z\_][0-9a-zA-Z\_]*可以匹配由字母或下划线开头，后接任意个由一个数字、字母或者下划线组成的字符串，也就是 Python 合法的变量；
A|B 可以匹配 A 或 B，所以 (P|p)ython 可以匹配 ‘Python’ 或者 ‘python’；
^\d表示必须以数字开头；
\d$表示必须以数字结束；

1 2	re.split(r'\s+', 'a b c') ['a', 'b', 'c']

1 2	re.split(r'[\s\,]+', 'a,b, c d') ['a', 'b', 'c', 'd']

1 2	re.split(r'[\s\,\;]+', 'a,b;; c d') ['a', 'b', 'c', 'd']

1 2	re.findall(r"(\w+)=(\d+)", "set width=20 and height=10") [('width', '20'), ('height', '10')]

# 替换，下面例子将 / 替换为 -
text='datetime：11/28/2022'
# 小括号里面的为单元项，从左到右依次为 1， 2， 3
datepat=re.compile(r'(\d+)/(\d+)/(\d+)')
# \3 表示前面的第 3 个单元项；\1 表示前面的第 1 个单元项；\2 表示前面的第 2 个单元项
print(datepat.sub(r'\3-\1-\2', text))
print(text)

datetime：2022-11-28
datetime：11/28/2022
# 删除第 2 个单元项
print(datepat.sub(r'\1/\3', text))
print(text)