Экранировка спецсимволов в регулярках в C++

Предположим, что нужно сделать так, чтобы спецсимвол обозначал сам себя. Для этого его следует экранировать . Посмотрим на примерах.

В следующем примере автор регулярки хотел, чтобы шаблон поиска выглядел так: буква 'a', затем плюс '+', затем буква 'x'. Однако, автор кода не заэкранировал символ '+' и поэтому шаблон поиска самом деле он выглядит так: буква 'a' один или более раз, потом буква 'x':

std::string txt = "a+x ax aax aaax"
	std::regex re(R"(a+x)");
	std::string res = std::regex_replace(txt, re, "!");
std::cout << res << "\n";

Результат выполнения кода:

'a+x ! ! !'

А сейчас автор заэкранировал плюс обратным слешем. Теперь шаблон поиска выглядит так, как надо: буква 'a', затем плюс '+', затем буква 'x':

std::string txt = "a+x ax aax aaax"
	std::regex re(R"(a\\+x)");
	std::string res = std::regex_replace(txt, re, "!");
std::cout << res << "\n";

Результат выполнения кода:

'! ax aax aaax'

В данном примере шаблон выглядит так: буква 'a', затем точка '.', затем буква 'x':

std::string txt = "a.x abx azx"
	std::regex re(R"(a\\.x)");
	std::string res = std::regex_replace(txt, re, "!");
std::cout << res << "\n";

Результат выполнения кода:

'! abx azx'

А следующем примере автор забыл заэкранировать слеш и под регулярку попали все подстроки, так как незаэкранированная точка обозначает любой символ:

std::string txt = "a.x abx azx"
	std::regex re(R"(a.x)");
	std::string res = std::regex_replace(txt, re, "!");
std::cout << res << "\n";

Результат выполнения кода:

'! ! !'

Обратите внимание на то, что если вы забудете обратный слеш для точки (когда она должна обозначать сама себя) - этого можно даже не заметить:

std::regex re(R"(a.x)");

std::string res = std::regex_replace("a.x", re, "!");
std::cout << res << "\n" // вернет '!', как мы и хотели

Визуально работает правильно (так как точка обозначает любой символ, в том числе и обычную точку '.'). Но если поменять строку, в которой происходят замены - мы увидим нашу ошибку:

std::regex re(R"(a.x)");

std::string res = std::regex_replace("a.x abx azx", re, "!");
std::cout << res << "\n" // вернет '! ! !', а ожидалось '! abx azx'

Если экранировать обычный символ - ничего страшного не случится - он все равно будет обозначать сам себя. Исключение - цифры, их нельзя экранировать.

Часто возникает сомнение, является ли данный символ специальным. Некоторые доходят до того, что экранируют все подозрительные символы подряд. Однако, это плохая практика (захламляет регулярку обратными слешами).

Являются спецсимволами: $ ^ . * + ? \ / {} [] () |

Не являются спецсимволами: @ : , ' " - _ = < > % # ~ `& !

Дана строка:

std::string txt = "a.a aba aea"

Напишите регулярку, которая найдет строку 'a.a', не захватив остальные.

Дана строка:

std::string txt = "2+3 223 2223"

Напишите регулярку, которая найдет строку '2+3', не захватив остальные.

Дана строка:

std::string txt = "23 2+3 2++3 2+++3 345 567"

Напишите регулярку, которая найдет строки '2+3', '2++3', '2+++3', не захватив остальные (+ может быть любое количество).

Дана строка:

std::string txt = "23 2+3 2++3 2+++3 445 677"

Напишите регулярку, которая найдет строки '23', '2+3', '2++3', '2+++3', не захватив остальные.

Дана строка:

std::string txt = "*+ *q+ *qq+ *qqq+ *qqq qqq+"

Напишите регулярку, которая найдет строки '*q+', '*qq+', '*qqq+', не захватив остальные.

Дана строка:

std::string txt = "[abc] {abc} abc (abc) [abc]"

Напишите регулярку, которая найдет строки в квадратных скобках и заменит их на '!'.