Expression régulière

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1 Définition

Les expressions régulières (abrégé expreg) aussi appelées expressions rationnelles, en anglais regular expressions (abrégé regexp), sont une écriture compacte pour représenter un ensemble (peut-être infini) de séquences de caractères semblables. Elles rappellent et étendent la notion de "Joker" ou "Wild-card" qu'on trouve dans MS-DOS (e.g. DIR *.EXE ), comme d'ailleurs dans les "shells" UNIX (sous le nom de "globbing"), ou encore Authorware.

Les expressions régulières sont une chaîne de caractères permettant de décrire un ensemble variable par l'utilisation d'une syntaxe précise, qui se retrouvent dans une foule de langages et d'outils. Pour le détail, veuillez consulter la documentation des expressions régulières. Elles diffèrent d'un environnement à l'autre par quelques détails, avec un noyau commun. Cependant, la maîtrise de cette syntaxe permet une manipulation de textes dans la majeure partie des langages de programmation.

1.1 Résumé des conventions "universelles" pour les expressions régulières

  • ^ représente le début (d'une ligne, d'une chaîne de caractères)
  • $ représente la fin (d'une ligne, d'une chaîne de caractères)
  • . représente n'importe quel caractère
  • * représente 0 ou plus occurrences d'un élément. Donc e* représente soit "" ou "e" ou "ee" ou "eee"
  • + représente 1 ou plus occurrences de e soit "e","ee","eee", etc
  • ? représente 0 ou 1 occurrence de e comme s? dans villes? qui représente l'ensemble { "ville" , "villes" }
  • | représente un choix entre chaînes de caractères, comme la|le qui représente l'ensemble { "la" , "le" }
  • ( ) groupage d'expressions, qui permet par ex. d'écrire (e|f)g au lieu de eg|fg. Le groupage est aussi utile pour faire des substitutions (voir plus bas).
  • [xyz] classes de caractères - voir doc

Cette dizaine de symboles et de constructions constituent un noyau commun à presque tous les modules d'expressions régulières.

1.2 Conventions "universelles" pour les expressions régulières de type "Perl"

(Ne correspond pas à la norme POSIX. Voir aussi la notice sur la syntaxe de citation ci-dessus ! (Par exemple dans Javascript utilisez '\\w' à la place de '\w').

  • \w représente tout caractère alphanumérique (donc qui peut faire partie d'un mot au sens formel, c.a.d. lettres et chiffres).
  • \W représente tout caractère non alphanumérique (donc qui ne peut pas faire partie d'un mot au sens formel, c.a.d. ponctuations, espaces, etc.)
  • Voir les manuels pour le reste.

1.3 Une complication, la syntaxe de citation

Comment écrire des expressions régulières qui reconnaissent les signes spéciaux ci-dessus dans une chaîne de caractères ? Comme ils ont un sens spécial, ils ne peuvent se représenter eux-mêmes sans autre (ce qui est le sens normal des autres caractères). Afin de permettre de distinguer deux cas d'usage de ces caractères-là, on utilise un caractère d'échappement de code - mais sur ce point les environnements diffèrent entre eux.

  • D'une part le caractère d'échappement varie, c'est \ dans le cas d'emacs, de PhP et de Perl, \\ dans JavaScript et % dans le cas du MOO.

(N.B. Les "regexps" d'emacs/PhP et du MOO ne diffèrent que par ce caractère d'échappement)

  • D'autre part le choix sens normal/sens spécial en fonction de la présence ou de l'absence du caractère d'échappement varie. Dans le cas d'emacs et du MOO, les caractères: (, |, ) ont leur sens spécial lorsqu'ils sont précédés du caractère d'échappement, et leur sens normal autrement. Dans le cas de Perl et de JavaScript, c'est le contraire ! Notez également qu'il faut utiliser \\ dans JavaScript !
  • Enfin, certains langages (Python) permettent de stipuler quelle convention de citation on utilise.

Les séquences d’échappement suivantes sont ainsi supportées : (wikipedia)

Séquence POSIX Description
\b retour arrière (correction).
\t tabulation horizontale.
\n saut de ligne.
\v tabulation verticale.
\f saut de page.
\r retour chariot.

2 Comment accéder aux expressions régulières

2.1 Dans Emacs, à titre d'exemple:

La recherche incrémentale par exemple avec le raccourci-clavier :C-M-s, 
le remplacement incrémental avec le raccourci-clavier :C-M-%,
Chercher des lignes qui contiennent la méme regexp: voir le menu.

Il est utile d'utiliser Xemacs pour tester vos expressions faites en PHP, JS etc. Faites attention à la syntaxe de citation qui n'est pas forcément la même. Par exemple pour chercher à la fois "is" et "in" il faut utiliser i\(s\|n\).

2.2 En JavaScript 1.2 et plus

Avec les méthodes match, replace, search de string. Voir:

Pour utiliser une regexp dans JavaScript il faut d'abord la placer entre deux / / suivi de "modifieurs" Dans l'exemple ci-dessous gi veut dire d'ignorer la casse et chercher toutes les occurences dans le string: (g=global pattern matching) et (i=case-insentitive pattern matching). En ce qui concerne l'expression régulière entre les deux / /, ^[A-Z{1,} signifie qu'au début de notre suite de caractères (indiqué par ^) on cherche un nombre qui va de 1 à indéfini {1,} de lettres majuscules [A-Z]. Ensuite on définit qu'on veut un tiret \- (ici on a échappé le tiret avec un backslash), puis on s'attend à une suite de 4 ou plus {4,} chiffres [0-9]; le $ de fin nous dit qu'on ne veut aucun autre caractère après les chiffres.

var code_postal_ch = /^[A-Z]{1,}\-[0-9]{4,}$/gi;
var input_string1   = "CH-1227";
var input_string2   = "CH-12273";

Pour tester avec la méthode test d'un objet regexp

if (code_postal_ch.test(input_string1)) alert ("wow");

Pour tester avec la méthode match de l'objet string:

if (input_string1.match(code_postal_ch)) alert ("wow");

2.3 Dans PHP

Voir le chapitre "Regular Expression Functions" et surtout les fonctions eregi(pattern, string) et ereg(pattern, string)

eregi ("(ozilla.[23]|MSIE.3)", $HTTP_USER_AGENT);
 /* Returns true if client browser
    is Netscape 2, 3 or MSIE 3. */

2.4 Dans le MOO

Avec le verbe match()

2.5 Dans R

La fonction grep() permet de rechercher les éléments d’une liste qui présentent un pattern donné. Ainsi, pour rechercher dans une chaîne de caractères des expressions régulières avec la fonction grep, il faut fixer l’attribut « fixed » à la valeur FALSE. Exemples :

  Texte1 <- c("argue", "sténo", "huons", "remet", "ponce", "mites", "ligie", "vitre", "fluée", "floué", "ahana", "fonte", "boche", "tinté", "frime", "tente", "cédez")
  grep(pattern = "^a", Texte1, value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui commencent par la lettre « a »
  grep(pattern = "e$", Texte1, value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui se terminent par la lettre « e »
  grep(pattern = "te", Texte1, value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence  « te »
  grep(pattern = "n.e", Texte1, value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence « n.e »
  grep(pattern = "na|ce" , Texte1 , value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence « na » ou la séquence « ce »
  grep(pattern = "n.e|c.e" , Texte1 , value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence « n.e » ou la séquence « c.e »
  grep(pattern = "[cdt]e" , Texte1 , value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence « ce » ou « de » ou « te »
  grep(pattern = "[^cdt]e" , Texte1 , value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la lettre « e » et qui ne présentent pas les séquences « ce », « de » et « te »
  Texte2 <- c("ab","abc", "ababc", "ababab", "abababc" ,"bab","cbabab","abba","abbc","ca","abaabc", "ababbc", "acac")
  grep(pattern = "ab*c" , Texte2 , value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence : a(b)*c
  grep(pattern = "ab+c" , Texte2 , value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence : a(b)+ c
  grep(pattern = "ab?c" , Texte2 , value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence : a(b)? c
  grep(pattern = "ab{2}c" , Texte2 , value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence : abbc
  grep(pattern = "(ab)*c" , Texte2 , value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence : (ab)*c
  grep(pattern = "(ab)+c" , Texte2 , value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence : (ab)+ c
  grep(pattern = "(ab)?c" , Texte2 , value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence : (ab)? c
  grep(pattern = "(ab){2}c" , Texte2 , value = TRUE, fixed=FALSE) # Donne les mots qui contiennent la séquence : ababc

2.6 Avec les outils Unix grep et egrep

Grep et egrep sont des outils UNIX très utiles, qui permettent de retrouver des fichiers et des lignes de texte dans des fichiers contenant un "pattern". Un usage typique sera

  egrep -i -l 'd\.?k\.?s\.?|schneider' /www/*.html

Qui va afficher les noms des fichiers *.html du répertoire /www/ contenant soit les initiales "D.K.S." soit le string "schneider".

Même chose, mais en cherchant dans des sous-répertoires (ATTENTION: ce type de commande est gourmande en ressources CPU). Le résultat de la recherche est mis dans le fichier "t".

find . -name "*.html" -exec grep -il 'd\.?k\.?s\.?|schneider' {} >> t \;

Quelques explications en plus
  • le -i indique que la recherche ne doit pas tenir compte des majuscules/minuscules
  • le -l indique qu'on ne veut que les noms de fichiers, sinon on a aussi toutes les lignes correspondantes (essayez)
  • le *.html est un cas de "filename globbing" et pas une expression régulière
  • l'expression régulière étant tapée dans le contexte du shell UNIX, il faut se méfier du fait que le shell lui-même interprète divers caractères spéciaux à sa manière. Afin d'éviter tout problème, on entoure l'expression d'apostrophes.
  • Sans les apostrophes, le shell interpréterait à sa façon les caractères \ | et ? avec des résultats (presque) imprévisibles

3 Remplacement avec des expressions régulières

En dehors des recherches, les expressions régulières sont beaucoup employées pour modifier du texte de manière systématique dans un fichier. On peut se référer à des expressions groupées (...)trouvées dans un input avec une syntaxe spéciale. (Voir ci-dessus)

3.1 Dans des éditeurs

Dans Emacs:

M-x Replace query-replace-regexp <\(/?\)b> RET <\1em> RET remplacera tous les <b> par des <em> et les </b> par des </em>, en demandant une confirmation pour chaque apparition.

  • les signes \( \) ? et \1 font partie de la syntaxe regexp d'emacs, les signes < > et / appartiennent à HTML
  • le signe \1 signifie "le contenu de ce qui a été reconnu dans la 1ère paire de \( \), on peut de même employer \2, \3 etc pour faire référence à la seconde, troisième paire, etc
  • ici ce contenu sera un / facultatif, selon qu'on remplace un tag <b> ou </b>;

Dans Notepad++:

Cochez "Regular expression" dans les popups pour les fonctions de recherche/remplacement.

Dans PSPad:

Chochez "expressions régulières" dans les popups pour les fonctions de recherche/remplacement

  • Voir le help (Regular expressions)

3.2 Avec PhP

$string = ereg_replace ("$", "<BR>", $string);
 /* Mettre un <BR> tag à la fin de $string. */
 $string = ereg_replace ("\n", "", $string);
 /* Tuer les caractères newline dans $string. */

3.3 Avec JavaScript

  • Pour se référer à une expression il faut utiliser $n, par exemple $1 ou $2 ci-dessous.
   input = "surf is green";
   pattern = "/(\\w*) is (.*)/ig";
   replyPattern = "What is so $2 about $1?";
   result = input.replace(pattern, replyPattern);
   Ca donne result = What is so green about surf?

3.4 Avec Perl

Perl est un langage de programmation complet, mais il admet des options d'invocations qui permettent d'accéder directement à son composant d'expressions régulières particulièrement puissant.

perl -pi.bak -e 's:<(/?)b>:<\\1em>:' mon_fichier.html

est l'équivalent de la commande emacs ci-dessus

  • Malgré les apostrophes, le shell unix interprète les \ comme un caractère d'échappement, c'est pourquoi il faut écrire \\1 pour que perl obtienne \1
  • -p signifie de recopier chaque ligne du fichier de l'entrée vers la sortie
  • -i.bak signifie de mettre le résultat à la place du fichier original, et garder l'original en ajoutant .bak à son nom** -e 'instructions' signifie d'effectuer les instructions sur chaque ligne du fichier en cours de copie
  • L'instruction de substitution a la forme s:expression:substitution:
  • On peut remplacer les : par un autre caractère; le / est traditionellement utilisé, mais dans le cas présent / intervient dans le texte à remplacer.
  • On peut mettre plusieurs instructions Perl entre les apostrophes, séparées par des ;

4 Modification de l'ordre dans une chaîne d'entrée dans JavaScript

L'exemple suivant illustre la formation d'expressions régulières et l'utilisation de string.split () et String.Replace () . Il nettoie une chaîne d'entrée plus ou moins formaté contenant les noms (prénom) séparés par des espaces, les tabulations et exactement une virgule. Enfin, il inverse l'ordre des noms (nom de famille en premier) et trie la liste. Le code n'a pas été testé. Se référer à l'original

/
// et peuvent avoir de multiples espaces entre les noms et prénoms.
var nom =  "Harry Trump, Fred Barney, Helen Rigby, Bill Abel; Chris Hand" ;
 
var sortie =  [ "---------- chaîne originale \n" , nom +  "\n" ] ;
 
// Préparer deux modèles d'expressions régulières et de stockage de tableau.
// Diviser la chaîne en éléments de tableau.
 
// Motif: possible l'espace blanc puis virgule puis de l'espace blanc possible
var motif =  /\s*;\s*/;
 
// Pause de la chaîne en morceaux séparés par le schéma ci-dessus et
// Stocker les morceaux dans un tableau appelé nameList
var nameList = noms.split ( motif ) ;
 
// Nouveau modèle: un ou plusieurs caractères, puis des espaces, les caractères.
// Utilisez les parenthèses pour "mémoriser" des parties du modèle.
// Les parties mémorisées sont appelées plus tard.
motif = /(\w+)\s+(\w+)/;
 
// Nouvelle gamme pour la tenue de noms en cours de traitement.
var bySurnameList =  [ ] ;
 
// Affichage du tableau de nom et remplir le nouveau tableau
// Avec les noms séparés par des virgules, dernier premier.
//
// La méthode replace enlève rien correspondant au modèle
// et la remplace par la chaîne-deuxième partie mémorisée mémorisé
// suivi de l'espace virgule suivie première partie mémorisée.
 
// Les variables $1 et $2 se réfèrent à des parties
// mémorise tout en faisant correspondre le motif.
 
sortie.push ( "---------- après division par expression régulière" ) ;
 
var i, len;
for (i = 0, len = nameList.length; i < len; i++){
  sortie.push(nameList[i]);
  bySurnameList[i] = nameList[i].replace(pattern, "$2, $1");
}
 
// Affichage de la nouvelle gamme.
sortie.push ( "---------- noms inversé" ) ; 
for (i = 0, len = bySurnameList.length; i < len; i++){
  sortie.push(bySurnameList[i]);
}
}
 
// Tri par nom, puis afficher le tableau trié.
bySurnameList.sort ( ) ; 
sortie.push ( "---------- Classé" ) ; 
for (i = 0, len = bySurnameList.length; i < len; i++){
  sortie.push(bySurnameList[i]);
 
sortie.push ( "---------- End" ) ;
 
console.log ( sortie.join ( "\n" ) ) ;

Travailler avec les expressions régulières :

5 Aide mémoire

Métacaractères

caractère signification
^ début de la chaîne
$ fin de la chaîne
. n'importe quel caractère sauf retour à la ligne
* matche 0 ou plusieurs fois
+ matche au moins 1 fois
 ? matche 0 ou 1 fois
alternative
() groupement; mémorisation
[] jeu de caractères
{} répétition


  • [1] (Travailler avec les expressions régulières)

Répétition

caractère signification
a* zéro ou plusieurs a
a+ un ou plusieurs a
a? zéro ou un a
a{m} exactement m a
a{m,} au moins m a
a{m,n } au minimum m a et au maximum n a

6 Les expressions régulières ont une puissance limitée

(un peu de philosophie ....)

Il y a une foule de modèles d'ordinateurs et de langages de programmation. Néanmoins, d'un point de vue théorique (c'est-à dire en ignorant les questions de performance et de limitation de mémoire) toutes ces machines (et langages) sont équivalentes, en ce sens qu'il est en principe possible de simuler chaque machine ou langage au moyen d'un programme (dit émulateur ou interpréteur) tournant sur une autre machine/langage. Ce fait est bien illustré, d'ailleurs, par les divers émulateurs Windows tournant sur Sun ou Mac.

De manière générale, les langages de programmation appartiennent à cette classe, dite de "la machine universelle". Les expressions régulières sont le cas d'exception d'un modèle de machine formellemoins puissant que la machine universelle mais néanmoins très utile et employé. Mais le plus souvent comme un "sous-langage", compartiment d'un langage plus puissant.

Un exemple de tâche simple mais hors de portée du langage des expressions régulières : vérifier que les paires de parenthèses correspondent.

(.*) va admettre 1) "(x)" et 2) "(x))

([^)]*) élimine 2) mais admet 3) "((x)"

([^()]*) reconnaît correctement une paire de parenthèses mais n'autorise pas 4: "((x))"

En fait, il est possible d'écrire des expressions régulières qui vont reconnaître les chaînes de caractères ayant un nombre maximum prédéterminé de parenthèses imbriquées. Ecrivez-en une qui reconnaît deux niveaux de parenthèses.

7 Liens

7.1 Survols

7.2 Manuels etc. par langage

Éditeur Emacs
  • Regular Expression Search (copie d'une page info de Emacs)
  • Une aide complète sur (X)Emacs est disponible dans "Help->Info" (d'où ce texte a été tiré).
Éditeur Notepad++
PHP
JavaScript
MOOs
Perl
Python
Outils Unix

7.3 Résumés (Cheatsheets)

7.4 Outils en ligne

7.5 Tutoriels

Génériques
JavaScript (f)
JavaScript (en)
Chatterbot MOO / Javascript

Quelques exemples d'implantation de robots de conversation dans les bibliothèques européennes :

PHP
  • expreg.com Les expressions régulières en PHP. C'est carrément un portail dédié à cela ....

7.6 Exemples


Ecrit par Boris Borcic (au dernier siècle), modifié par DSchneider.