Expression régulière

Définition

Les expressions régulières aussi appelées expressions rationnelles sont une écriture compacte pour un représenter un ensemble (peut-etre infini) de séquences de caractères semblables. Elle 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 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.

Résumé des conventions "universelles" pour les expressions régulières

• ^ représente le début (d'une ligne, d'une chaine de caractères)
• $ représente la fin (d'une ligne, d'une chaine de caractères)
• . représente n'importe quel caractère
• * represente 0 ou plus occurences d'un élément. Donc e* représente soit "" ou "e" ou "ee" ou "eee"
• + représente 1 ou plus occurences de e soit "e","ee","eee", etc
• ? represente 0 ou 1 occurence de e comme s? dans villes? qui represente l'ensemble { "ville" , "villes" }
• | represente un choix entre chaines de caractéres, 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.

Conventions "universelles" pour les expressions réguliéres de type "Perl"

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

Une complication, la syntaxe de citation

Comment écrire des expressions régulières qui reconnaissent les signes spéciaux ci-dessus dans une chaine de caractères ? Comme ils ont un sens spécial, ils ne peuvent se représenter eux-meme 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.

Comment accéder aux expressions régulières

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 fait en PHP, JS etc. Faites attention à la syntaxe de citation qui n'est pas forcément la méme. Par exemple pour chercher à la fois "is" et "in" il faut utiliser i\(s\|n\).

En JavaScript 1.2 et plus

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

• Core_JavaScript_1.5_Guide:Regular_Expressions et des Javascript Reference Guide comme RegExp and String

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)

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");

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. */

Dans le MOO

Avec le verbe match()

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-meme 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

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)

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 meme 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>;

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. */

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?

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 instruction Perl entre les apostrophes, séparées par des ;

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 equivalentes, 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 a 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 tache 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)"

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

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

Liens

Survols

• Expression rationnelle (Wikipedia fr)
• regular-expressions.info. Portail dédié aux regexps.

Manuels etc. par langage

Editeur Emacs

• Regular Expression Search (copie d'un page info de Emacs)
• Une aide complète sur (X)Emacs est disponible dans "Help->Info" (d'où ce texte a été tiré).

PHP

• Regular Expression Functions (Perl-Compatible, Manuel PHP)
• Regular Expression Functions (POSIX Extended, manual)

JavaScript

• Core_JavaScript_1.5_Guide:Regular_Expressions
• Introduction to Regular Expressions (microsoft)
• RegExp

MOOs

• Tapez 'help regular'
• Le MOO Programming Manual

Perl

• Perl et PHP (variante "Perl"), voir: Regular Expression Functions

Outils Unix

• grep
• egrep

Résumés (Cheatsheets)

• Regular Expressions Cheat Sheet by LoveJackDaniels.com / Dave Child.

Outils en ligne

• regexpal.com (Regexp tester, entrez une regexp et des exemples et testez)
• regular-expressions.info (inclut des exemples qu'on cherche souvent, par exemple une addresse email).

Tutoriels

JavaScript (f)

• Guide JavaScript 1.5:Expressions rationnelles

JavaScript (en)

• String Matching And Replacing In Javascript 1.2 By Angus Davis
• String Regular Expressions with JavaScript and ECMAScript (regular-expressions.info). Ceci est plus un manuel qu'un tutoriel

Chatterbot MOO / Javascript

• Simple Chatterbot (fait par DSchneider pour ses cours).
• Some explanations for the chatter bot

PHP

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

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