home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ AmigActive 2 / AACD 2.iso / AACD / Programming / Perl / lib / perl5 / 5.00502 / Pod / perlre.pod < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1990-01-01  |  36.1 KB  |  930 lines

  1. =head1 NAME
  2.  
  3. perlre - Perl regular expressions
  4.  
  5. =head1 DESCRIPTION
  6.  
  7. This page describes the syntax of regular expressions in Perl.  For a
  8. description of how to I<use> regular expressions in matching
  9. operations, plus various examples of the same, see discussion
  10. of C<m//>, C<s///>, C<qr//> and C<??> in L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.
  11.  
  12. The matching operations can have various modifiers.  The modifiers
  13. that relate to the interpretation of the regular expression inside
  14. are listed below.  For the modifiers that alter the way a regular expression
  15. is used by Perl, see L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators"> and 
  16. L<perlop/"Gory details of parsing quoted constructs">.
  17.  
  18. =over 4
  19.  
  20. =item i
  21.  
  22. Do case-insensitive pattern matching.
  23.  
  24. If C<use locale> is in effect, the case map is taken from the current
  25. locale.  See L<perllocale>.
  26.  
  27. =item m
  28.  
  29. Treat string as multiple lines.  That is, change "^" and "$" from matching
  30. at only the very start or end of the string to the start or end of any
  31. line anywhere within the string,
  32.  
  33. =item s
  34.  
  35. Treat string as single line.  That is, change "." to match any character
  36. whatsoever, even a newline, which it normally would not match.
  37.  
  38. The C</s> and C</m> modifiers both override the C<$*> setting.  That is, no matter
  39. what C<$*> contains, C</s> without C</m> will force "^" to match only at the
  40. beginning of the string and "$" to match only at the end (or just before a
  41. newline at the end) of the string.  Together, as /ms, they let the "." match
  42. any character whatsoever, while yet allowing "^" and "$" to match,
  43. respectively, just after and just before newlines within the string.
  44.  
  45. =item x
  46.  
  47. Extend your pattern's legibility by permitting whitespace and comments.
  48.  
  49. =back
  50.  
  51. These are usually written as "the C</x> modifier", even though the delimiter
  52. in question might not actually be a slash.  In fact, any of these
  53. modifiers may also be embedded within the regular expression itself using
  54. the new C<(?...)> construct.  See below.
  55.  
  56. The C</x> modifier itself needs a little more explanation.  It tells
  57. the regular expression parser to ignore whitespace that is neither
  58. backslashed nor within a character class.  You can use this to break up
  59. your regular expression into (slightly) more readable parts.  The C<#>
  60. character is also treated as a metacharacter introducing a comment,
  61. just as in ordinary Perl code.  This also means that if you want real
  62. whitespace or C<#> characters in the pattern (outside of a character
  63. class, where they are unaffected by C</x>), that you'll either have to 
  64. escape them or encode them using octal or hex escapes.  Taken together,
  65. these features go a long way towards making Perl's regular expressions
  66. more readable.  Note that you have to be careful not to include the
  67. pattern delimiter in the comment--perl has no way of knowing you did
  68. not intend to close the pattern early.  See the C-comment deletion code
  69. in L<perlop>.
  70.  
  71. =head2 Regular Expressions
  72.  
  73. The patterns used in pattern matching are regular expressions such as
  74. those supplied in the Version 8 regex routines.  (In fact, the
  75. routines are derived (distantly) from Henry Spencer's freely
  76. redistributable reimplementation of the V8 routines.)
  77. See L<Version 8 Regular Expressions> for details.
  78.  
  79. In particular the following metacharacters have their standard I<egrep>-ish
  80. meanings:
  81.  
  82.     \    Quote the next metacharacter
  83.     ^    Match the beginning of the line
  84.     .    Match any character (except newline)
  85.     $    Match the end of the line (or before newline at the end)
  86.     |    Alternation
  87.     ()    Grouping
  88.     []    Character class
  89.  
  90. By default, the "^" character is guaranteed to match at only the
  91. beginning of the string, the "$" character at only the end (or before the
  92. newline at the end) and Perl does certain optimizations with the
  93. assumption that the string contains only one line.  Embedded newlines
  94. will not be matched by "^" or "$".  You may, however, wish to treat a
  95. string as a multi-line buffer, such that the "^" will match after any
  96. newline within the string, and "$" will match before any newline.  At the
  97. cost of a little more overhead, you can do this by using the /m modifier
  98. on the pattern match operator.  (Older programs did this by setting C<$*>,
  99. but this practice is now deprecated.)
  100.  
  101. To facilitate multi-line substitutions, the "." character never matches a
  102. newline unless you use the C</s> modifier, which in effect tells Perl to pretend
  103. the string is a single line--even if it isn't.  The C</s> modifier also
  104. overrides the setting of C<$*>, in case you have some (badly behaved) older
  105. code that sets it in another module.
  106.  
  107. The following standard quantifiers are recognized:
  108.  
  109.     *       Match 0 or more times
  110.     +       Match 1 or more times
  111.     ?       Match 1 or 0 times
  112.     {n}    Match exactly n times
  113.     {n,}   Match at least n times
  114.     {n,m}  Match at least n but not more than m times
  115.  
  116. (If a curly bracket occurs in any other context, it is treated
  117. as a regular character.)  The "*" modifier is equivalent to C<{0,}>, the "+"
  118. modifier to C<{1,}>, and the "?" modifier to C<{0,1}>.  n and m are limited
  119. to integral values less than 65536.
  120.  
  121. By default, a quantified subpattern is "greedy", that is, it will match as
  122. many times as possible (given a particular starting location) while still
  123. allowing the rest of the pattern to match.  If you want it to match the
  124. minimum number of times possible, follow the quantifier with a "?".  Note
  125. that the meanings don't change, just the "greediness":
  126.  
  127.     *?       Match 0 or more times
  128.     +?       Match 1 or more times
  129.     ??       Match 0 or 1 time
  130.     {n}?   Match exactly n times
  131.     {n,}?  Match at least n times
  132.     {n,m}? Match at least n but not more than m times
  133.  
  134. Because patterns are processed as double quoted strings, the following
  135. also work:
  136.  
  137.     \t        tab                   (HT, TAB)
  138.     \n        newline               (LF, NL)
  139.     \r        return                (CR)
  140.     \f        form feed             (FF)
  141.     \a        alarm (bell)          (BEL)
  142.     \e        escape (think troff)  (ESC)
  143.     \033    octal char (think of a PDP-11)
  144.     \x1B    hex char
  145.     \c[        control char
  146.     \l        lowercase next char (think vi)
  147.     \u        uppercase next char (think vi)
  148.     \L        lowercase till \E (think vi)
  149.     \U        uppercase till \E (think vi)
  150.     \E        end case modification (think vi)
  151.     \Q        quote (disable) pattern metacharacters till \E
  152.  
  153. If C<use locale> is in effect, the case map used by C<\l>, C<\L>, C<\u>
  154. and C<\U> is taken from the current locale.  See L<perllocale>.
  155.  
  156. You cannot include a literal C<$> or C<@> within a C<\Q> sequence.
  157. An unescaped C<$> or C<@> interpolates the corresponding variable,
  158. while escaping will cause the literal string C<\$> to be matched.
  159. You'll need to write something like C<m/\Quser\E\@\Qhost/>.
  160.  
  161. In addition, Perl defines the following:
  162.  
  163.     \w    Match a "word" character (alphanumeric plus "_")
  164.     \W    Match a non-word character
  165.     \s    Match a whitespace character
  166.     \S    Match a non-whitespace character
  167.     \d    Match a digit character
  168.     \D    Match a non-digit character
  169.  
  170. A C<\w> matches a single alphanumeric character, not a whole
  171. word.  To match a word you'd need to say C<\w+>.  If C<use locale> is in
  172. effect, the list of alphabetic characters generated by C<\w> is taken
  173. from the current locale.  See L<perllocale>. You may use C<\w>, C<\W>,
  174. C<\s>, C<\S>, C<\d>, and C<\D> within character classes (though not as
  175. either end of a range).
  176.  
  177. Perl defines the following zero-width assertions:
  178.  
  179.     \b    Match a word boundary
  180.     \B    Match a non-(word boundary)
  181.     \A    Match only at beginning of string
  182.     \Z    Match only at end of string, or before newline at the end
  183.     \z    Match only at end of string
  184.     \G    Match only where previous m//g left off (works only with /g)
  185.  
  186. A word boundary (C<\b>) is defined as a spot between two characters that
  187. has a C<\w> on one side of it and a C<\W> on the other side of it (in
  188. either order), counting the imaginary characters off the beginning and
  189. end of the string as matching a C<\W>.  (Within character classes C<\b>
  190. represents backspace rather than a word boundary.)  The C<\A> and C<\Z> are
  191. just like "^" and "$", except that they won't match multiple times when the
  192. C</m> modifier is used, while "^" and "$" will match at every internal line
  193. boundary.  To match the actual end of the string, not ignoring newline,
  194. you can use C<\z>.  The C<\G> assertion can be used to chain global
  195. matches (using C<m//g>), as described in
  196. L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.
  197.  
  198. It is also useful when writing C<lex>-like scanners, when you have several
  199. patterns that you want to match against consequent substrings of your
  200. string, see the previous reference.
  201. The actual location where C<\G> will match can also be influenced
  202. by using C<pos()> as an lvalue.  See L<perlfunc/pos>.
  203.  
  204. When the bracketing construct C<( ... )> is used, \E<lt>digitE<gt> matches the
  205. digit'th substring.  Outside of the pattern, always use "$" instead of "\"
  206. in front of the digit.  (While the \E<lt>digitE<gt> notation can on rare occasion work
  207. outside the current pattern, this should not be relied upon.  See the
  208. WARNING below.) The scope of $E<lt>digitE<gt> (and C<$`>, C<$&>, and C<$'>)
  209. extends to the end of the enclosing BLOCK or eval string, or to the next
  210. successful pattern match, whichever comes first.  If you want to use
  211. parentheses to delimit a subpattern (e.g., a set of alternatives) without
  212. saving it as a subpattern, follow the ( with a ?:.
  213.  
  214. You may have as many parentheses as you wish.  If you have more
  215. than 9 substrings, the variables $10, $11, ... refer to the
  216. corresponding substring.  Within the pattern, \10, \11, etc. refer back
  217. to substrings if there have been at least that many left parentheses before
  218. the backreference.  Otherwise (for backward compatibility) \10 is the
  219. same as \010, a backspace, and \11 the same as \011, a tab.  And so
  220. on.  (\1 through \9 are always backreferences.)
  221.  
  222. C<$+> returns whatever the last bracket match matched.  C<$&> returns the
  223. entire matched string.  (C<$0> used to return the same thing, but not any
  224. more.)  C<$`> returns everything before the matched string.  C<$'> returns
  225. everything after the matched string.  Examples:
  226.  
  227.     s/^([^ ]*) *([^ ]*)/$2 $1/;     # swap first two words
  228.  
  229.     if (/Time: (..):(..):(..)/) {
  230.     $hours = $1;
  231.     $minutes = $2;
  232.     $seconds = $3;
  233.     }
  234.  
  235. Once perl sees that you need one of C<$&>, C<$`> or C<$'> anywhere in
  236. the program, it has to provide them on each and every pattern match.
  237. This can slow your program down.  The same mechanism that handles
  238. these provides for the use of $1, $2, etc., so you pay the same price
  239. for each pattern that contains capturing parentheses. But if you never
  240. use $&, etc., in your script, then patterns I<without> capturing
  241. parentheses won't be penalized. So avoid $&, $', and $` if you can,
  242. but if you can't (and some algorithms really appreciate them), once
  243. you've used them once, use them at will, because you've already paid
  244. the price.  As of 5.005, $& is not so costly as the other two.
  245.  
  246. Backslashed metacharacters in Perl are
  247. alphanumeric, such as C<\b>, C<\w>, C<\n>.  Unlike some other regular
  248. expression languages, there are no backslashed symbols that aren't
  249. alphanumeric.  So anything that looks like \\, \(, \), \E<lt>, \E<gt>,
  250. \{, or \} is always interpreted as a literal character, not a
  251. metacharacter.  This was once used in a common idiom to disable or
  252. quote the special meanings of regular expression metacharacters in a
  253. string that you want to use for a pattern. Simply quote all
  254. non-alphanumeric characters:
  255.  
  256.     $pattern =~ s/(\W)/\\$1/g;
  257.  
  258. Now it is much more common to see either the quotemeta() function or
  259. the C<\Q> escape sequence used to disable all metacharacters' special
  260. meanings like this:
  261.  
  262.     /$unquoted\Q$quoted\E$unquoted/
  263.  
  264. Perl defines a consistent extension syntax for regular expressions.
  265. The syntax is a pair of parentheses with a question mark as the first
  266. thing within the parentheses (this was a syntax error in older
  267. versions of Perl).  The character after the question mark gives the
  268. function of the extension.  Several extensions are already supported:
  269.  
  270. =over 10
  271.  
  272. =item C<(?#text)>
  273.  
  274. A comment.  The text is ignored.  If the C</x> switch is used to enable
  275. whitespace formatting, a simple C<#> will suffice.  Note that perl closes
  276. the comment as soon as it sees a C<)>, so there is no way to put a literal
  277. C<)> in the comment.
  278.  
  279. =item C<(?:pattern)>
  280.  
  281. =item C<(?imsx-imsx:pattern)>
  282.  
  283. This is for clustering, not capturing; it groups subexpressions like
  284. "()", but doesn't make backreferences as "()" does.  So
  285.  
  286.     @fields = split(/\b(?:a|b|c)\b/)
  287.  
  288. is like
  289.  
  290.     @fields = split(/\b(a|b|c)\b/)
  291.  
  292. but doesn't spit out extra fields.
  293.  
  294. The letters between C<?> and C<:> act as flags modifiers, see
  295. L<C<(?imsx-imsx)>>.  In particular,
  296.  
  297.     /(?s-i:more.*than).*million/i
  298.  
  299. is equivalent to more verbose
  300.  
  301.     /(?:(?s-i)more.*than).*million/i
  302.  
  303. =item C<(?=pattern)>
  304.  
  305. A zero-width positive lookahead assertion.  For example, C</\w+(?=\t)/>
  306. matches a word followed by a tab, without including the tab in C<$&>.
  307.  
  308. =item C<(?!pattern)>
  309.  
  310. A zero-width negative lookahead assertion.  For example C</foo(?!bar)/>
  311. matches any occurrence of "foo" that isn't followed by "bar".  Note
  312. however that lookahead and lookbehind are NOT the same thing.  You cannot
  313. use this for lookbehind.
  314.  
  315. If you are looking for a "bar" that isn't preceded by a "foo", C</(?!foo)bar/>
  316. will not do what you want.  That's because the C<(?!foo)> is just saying that
  317. the next thing cannot be "foo"--and it's not, it's a "bar", so "foobar" will
  318. match.  You would have to do something like C</(?!foo)...bar/> for that.   We
  319. say "like" because there's the case of your "bar" not having three characters
  320. before it.  You could cover that this way: C</(?:(?!foo)...|^.{0,2})bar/>.
  321. Sometimes it's still easier just to say:
  322.  
  323.     if (/bar/ && $` !~ /foo$/)
  324.  
  325. For lookbehind see below.
  326.  
  327. =item C<(?E<lt>=pattern)>
  328.  
  329. A zero-width positive lookbehind assertion.  For example, C</(?E<lt>=\t)\w+/>
  330. matches a word following a tab, without including the tab in C<$&>.
  331. Works only for fixed-width lookbehind.
  332.  
  333. =item C<(?<!pattern)>
  334.  
  335. A zero-width negative lookbehind assertion.  For example C</(?<!bar)foo/>
  336. matches any occurrence of "foo" that isn't following "bar".  
  337. Works only for fixed-width lookbehind.
  338.  
  339. =item C<(?{ code })>
  340.  
  341. Experimental "evaluate any Perl code" zero-width assertion.  Always
  342. succeeds.  C<code> is not interpolated.  Currently the rules to
  343. determine where the C<code> ends are somewhat convoluted.
  344.  
  345. The C<code> is properly scoped in the following sense: if the assertion
  346. is backtracked (compare L<"Backtracking">), all the changes introduced after
  347. C<local>isation are undone, so
  348.  
  349.   $_ = 'a' x 8;
  350.   m< 
  351.      (?{ $cnt = 0 })            # Initialize $cnt.
  352.      (
  353.        a 
  354.        (?{
  355.            local $cnt = $cnt + 1;    # Update $cnt, backtracking-safe.
  356.        })
  357.      )*  
  358.      aaaa
  359.      (?{ $res = $cnt })            # On success copy to non-localized
  360.                     # location.
  361.    >x;
  362.  
  363. will set C<$res = 4>.  Note that after the match $cnt returns to the globally
  364. introduced value 0, since the scopes which restrict C<local> statements
  365. are unwound.
  366.  
  367. This assertion may be used as L<C<(?(condition)yes-pattern|no-pattern)>>
  368. switch.  If I<not> used in this way, the result of evaluation of C<code>
  369. is put into variable $^R.  This happens immediately, so $^R can be used from
  370. other C<(?{ code })> assertions inside the same regular expression.
  371.  
  372. The above assignment to $^R is properly localized, thus the old value of $^R
  373. is restored if the assertion is backtracked (compare L<"Backtracking">).
  374.  
  375. Due to security concerns, this construction is not allowed if the regular
  376. expression involves run-time interpolation of variables, unless 
  377. C<use re 'eval'> pragma is used (see L<re>), or the variables contain
  378. results of qr() operator (see L<perlop/"qr/STRING/imosx">).
  379.  
  380. This restriction is due to the wide-spread (questionable) practice of 
  381. using the construct
  382.  
  383.     $re = <>;
  384.     chomp $re;
  385.     $string =~ /$re/;
  386.  
  387. without tainting.  While this code is frowned upon from security point
  388. of view, when C<(?{})> was introduced, it was considered bad to add 
  389. I<new> security holes to existing scripts.
  390.  
  391. B<NOTE:>  Use of the above insecure snippet without also enabling taint mode
  392. is to be severely frowned upon.  C<use re 'eval'> does not disable tainting
  393. checks, thus to allow $re in the above snippet to contain C<(?{})>
  394. I<with tainting enabled>, one needs both C<use re 'eval'> and untaint
  395. the $re.
  396.  
  397. =item C<(?E<gt>pattern)>
  398.  
  399. An "independent" subexpression.  Matches the substring that a
  400. I<standalone> C<pattern> would match if anchored at the given position,
  401. B<and only this substring>.
  402.  
  403. Say, C<^(?E<gt>a*)ab> will never match, since C<(?E<gt>a*)> (anchored
  404. at the beginning of string, as above) will match I<all> characters
  405. C<a> at the beginning of string, leaving no C<a> for C<ab> to match.
  406. In contrast, C<a*ab> will match the same as C<a+b>, since the match of
  407. the subgroup C<a*> is influenced by the following group C<ab> (see
  408. L<"Backtracking">).  In particular, C<a*> inside C<a*ab> will match
  409. fewer characters than a standalone C<a*>, since this makes the tail match.
  410.  
  411. An effect similar to C<(?E<gt>pattern)> may be achieved by
  412.  
  413.    (?=(pattern))\1
  414.  
  415. since the lookahead is in I<"logical"> context, thus matches the same
  416. substring as a standalone C<a+>.  The following C<\1> eats the matched
  417. string, thus making a zero-length assertion into an analogue of
  418. C<(?E<gt>...)>.  (The difference between these two constructs is that the
  419. second one uses a catching group, thus shifting ordinals of
  420. backreferences in the rest of a regular expression.)
  421.  
  422. This construct is useful for optimizations of "eternal"
  423. matches, because it will not backtrack (see L<"Backtracking">).  
  424.  
  425.     m{ \(
  426.       ( 
  427.         [^()]+ 
  428.           | 
  429.             \( [^()]* \)
  430.           )+
  431.        \) 
  432.      }x
  433.  
  434. That will efficiently match a nonempty group with matching
  435. two-or-less-level-deep parentheses.  However, if there is no such group,
  436. it will take virtually forever on a long string.  That's because there are
  437. so many different ways to split a long string into several substrings.
  438. This is what C<(.+)+> is doing, and C<(.+)+> is similar to a subpattern
  439. of the above pattern.  Consider that the above pattern detects no-match
  440. on C<((()aaaaaaaaaaaaaaaaaa> in several seconds, but that  each extra
  441. letter doubles this time.  This exponential performance will make it
  442. appear that your program has hung.
  443.  
  444. However, a tiny modification of this pattern 
  445.  
  446.     m{ \( 
  447.       ( 
  448.         (?> [^()]+ )
  449.           | 
  450.             \( [^()]* \)
  451.           )+
  452.        \) 
  453.      }x
  454.  
  455. which uses C<(?E<gt>...)> matches exactly when the one above does (verifying
  456. this yourself would be a productive exercise), but finishes in a fourth
  457. the time when used on a similar string with 1000000 C<a>s.  Be aware,
  458. however, that this pattern currently triggers a warning message under
  459. B<-w> saying it C<"matches the null string many times">):
  460.  
  461. On simple groups, such as the pattern C<(?> [^()]+ )>, a comparable
  462. effect may be achieved by negative lookahead, as in C<[^()]+ (?! [^()] )>.
  463. This was only 4 times slower on a string with 1000000 C<a>s.
  464.  
  465. =item C<(?(condition)yes-pattern|no-pattern)>
  466.  
  467. =item C<(?(condition)yes-pattern)>
  468.  
  469. Conditional expression.  C<(condition)> should be either an integer in
  470. parentheses (which is valid if the corresponding pair of parentheses
  471. matched), or lookahead/lookbehind/evaluate zero-width assertion.
  472.  
  473. Say,
  474.  
  475.     m{ ( \( )? 
  476.        [^()]+ 
  477.        (?(1) \) ) 
  478.      }x
  479.  
  480. matches a chunk of non-parentheses, possibly included in parentheses
  481. themselves.
  482.  
  483. =item C<(?imsx-imsx)>
  484.  
  485. One or more embedded pattern-match modifiers.  This is particularly
  486. useful for patterns that are specified in a table somewhere, some of
  487. which want to be case sensitive, and some of which don't.  The case
  488. insensitive ones need to include merely C<(?i)> at the front of the
  489. pattern.  For example:
  490.  
  491.     $pattern = "foobar";
  492.     if ( /$pattern/i ) { } 
  493.  
  494.     # more flexible:
  495.  
  496.     $pattern = "(?i)foobar";
  497.     if ( /$pattern/ ) { } 
  498.  
  499. Letters after C<-> switch modifiers off.
  500.  
  501. These modifiers are localized inside an enclosing group (if any).  Say,
  502.  
  503.     ( (?i) blah ) \s+ \1
  504.  
  505. (assuming C<x> modifier, and no C<i> modifier outside of this group)
  506. will match a repeated (I<including the case>!) word C<blah> in any
  507. case.
  508.  
  509. =back
  510.  
  511. A question mark was chosen for this and for the new minimal-matching
  512. construct because 1) question mark is pretty rare in older regular
  513. expressions, and 2) whenever you see one, you should stop and "question"
  514. exactly what is going on.  That's psychology...
  515.  
  516. =head2 Backtracking
  517.  
  518. A fundamental feature of regular expression matching involves the
  519. notion called I<backtracking>, which is currently used (when needed)
  520. by all regular expression quantifiers, namely C<*>, C<*?>, C<+>,
  521. C<+?>, C<{n,m}>, and C<{n,m}?>.
  522.  
  523. For a regular expression to match, the I<entire> regular expression must
  524. match, not just part of it.  So if the beginning of a pattern containing a
  525. quantifier succeeds in a way that causes later parts in the pattern to
  526. fail, the matching engine backs up and recalculates the beginning
  527. part--that's why it's called backtracking.
  528.  
  529. Here is an example of backtracking:  Let's say you want to find the
  530. word following "foo" in the string "Food is on the foo table.":
  531.  
  532.     $_ = "Food is on the foo table.";
  533.     if ( /\b(foo)\s+(\w+)/i ) {
  534.     print "$2 follows $1.\n";
  535.     }
  536.  
  537. When the match runs, the first part of the regular expression (C<\b(foo)>)
  538. finds a possible match right at the beginning of the string, and loads up
  539. $1 with "Foo".  However, as soon as the matching engine sees that there's
  540. no whitespace following the "Foo" that it had saved in $1, it realizes its
  541. mistake and starts over again one character after where it had the
  542. tentative match.  This time it goes all the way until the next occurrence
  543. of "foo". The complete regular expression matches this time, and you get
  544. the expected output of "table follows foo."
  545.  
  546. Sometimes minimal matching can help a lot.  Imagine you'd like to match
  547. everything between "foo" and "bar".  Initially, you write something
  548. like this:
  549.  
  550.     $_ =  "The food is under the bar in the barn.";
  551.     if ( /foo(.*)bar/ ) {
  552.     print "got <$1>\n";
  553.     }
  554.  
  555. Which perhaps unexpectedly yields:
  556.  
  557.   got <d is under the bar in the >
  558.  
  559. That's because C<.*> was greedy, so you get everything between the
  560. I<first> "foo" and the I<last> "bar".  In this case, it's more effective
  561. to use minimal matching to make sure you get the text between a "foo"
  562. and the first "bar" thereafter.
  563.  
  564.     if ( /foo(.*?)bar/ ) { print "got <$1>\n" }
  565.   got <d is under the >
  566.  
  567. Here's another example: let's say you'd like to match a number at the end
  568. of a string, and you also want to keep the preceding part the match.
  569. So you write this:
  570.  
  571.     $_ = "I have 2 numbers: 53147";
  572.     if ( /(.*)(\d*)/ ) {                # Wrong!
  573.     print "Beginning is <$1>, number is <$2>.\n";
  574.     }
  575.  
  576. That won't work at all, because C<.*> was greedy and gobbled up the
  577. whole string. As C<\d*> can match on an empty string the complete
  578. regular expression matched successfully.
  579.  
  580.     Beginning is <I have 2 numbers: 53147>, number is <>.
  581.  
  582. Here are some variants, most of which don't work:
  583.  
  584.     $_ = "I have 2 numbers: 53147";
  585.     @pats = qw{
  586.     (.*)(\d*)
  587.     (.*)(\d+)
  588.     (.*?)(\d*)
  589.     (.*?)(\d+)
  590.     (.*)(\d+)$
  591.     (.*?)(\d+)$
  592.     (.*)\b(\d+)$
  593.     (.*\D)(\d+)$
  594.     };
  595.  
  596.     for $pat (@pats) {
  597.     printf "%-12s ", $pat;
  598.     if ( /$pat/ ) {
  599.         print "<$1> <$2>\n";
  600.     } else {
  601.         print "FAIL\n";
  602.     }
  603.     }
  604.  
  605. That will print out:
  606.  
  607.     (.*)(\d*)    <I have 2 numbers: 53147> <>
  608.     (.*)(\d+)    <I have 2 numbers: 5314> <7>
  609.     (.*?)(\d*)   <> <>
  610.     (.*?)(\d+)   <I have > <2>
  611.     (.*)(\d+)$   <I have 2 numbers: 5314> <7>
  612.     (.*?)(\d+)$  <I have 2 numbers: > <53147>
  613.     (.*)\b(\d+)$ <I have 2 numbers: > <53147>
  614.     (.*\D)(\d+)$ <I have 2 numbers: > <53147>
  615.  
  616. As you see, this can be a bit tricky.  It's important to realize that a
  617. regular expression is merely a set of assertions that gives a definition
  618. of success.  There may be 0, 1, or several different ways that the
  619. definition might succeed against a particular string.  And if there are
  620. multiple ways it might succeed, you need to understand backtracking to
  621. know which variety of success you will achieve.
  622.  
  623. When using lookahead assertions and negations, this can all get even
  624. tricker.  Imagine you'd like to find a sequence of non-digits not
  625. followed by "123".  You might try to write that as
  626.  
  627.     $_ = "ABC123";
  628.     if ( /^\D*(?!123)/ ) {        # Wrong!
  629.     print "Yup, no 123 in $_\n";
  630.     }
  631.  
  632. But that isn't going to match; at least, not the way you're hoping.  It
  633. claims that there is no 123 in the string.  Here's a clearer picture of
  634. why it that pattern matches, contrary to popular expectations:
  635.  
  636.     $x = 'ABC123' ;
  637.     $y = 'ABC445' ;
  638.  
  639.     print "1: got $1\n" if $x =~ /^(ABC)(?!123)/ ;
  640.     print "2: got $1\n" if $y =~ /^(ABC)(?!123)/ ;
  641.  
  642.     print "3: got $1\n" if $x =~ /^(\D*)(?!123)/ ;
  643.     print "4: got $1\n" if $y =~ /^(\D*)(?!123)/ ;
  644.  
  645. This prints
  646.  
  647.     2: got ABC
  648.     3: got AB
  649.     4: got ABC
  650.  
  651. You might have expected test 3 to fail because it seems to a more
  652. general purpose version of test 1.  The important difference between
  653. them is that test 3 contains a quantifier (C<\D*>) and so can use
  654. backtracking, whereas test 1 will not.  What's happening is
  655. that you've asked "Is it true that at the start of $x, following 0 or more
  656. non-digits, you have something that's not 123?"  If the pattern matcher had
  657. let C<\D*> expand to "ABC", this would have caused the whole pattern to
  658. fail.
  659. The search engine will initially match C<\D*> with "ABC".  Then it will
  660. try to match C<(?!123> with "123", which of course fails.  But because
  661. a quantifier (C<\D*>) has been used in the regular expression, the
  662. search engine can backtrack and retry the match differently
  663. in the hope of matching the complete regular expression.
  664.  
  665. The pattern really, I<really> wants to succeed, so it uses the
  666. standard pattern back-off-and-retry and lets C<\D*> expand to just "AB" this
  667. time.  Now there's indeed something following "AB" that is not
  668. "123".  It's in fact "C123", which suffices.
  669.  
  670. We can deal with this by using both an assertion and a negation.  We'll
  671. say that the first part in $1 must be followed by a digit, and in fact, it
  672. must also be followed by something that's not "123".  Remember that the
  673. lookaheads are zero-width expressions--they only look, but don't consume
  674. any of the string in their match.  So rewriting this way produces what
  675. you'd expect; that is, case 5 will fail, but case 6 succeeds:
  676.  
  677.     print "5: got $1\n" if $x =~ /^(\D*)(?=\d)(?!123)/ ;
  678.     print "6: got $1\n" if $y =~ /^(\D*)(?=\d)(?!123)/ ;
  679.  
  680.     6: got ABC
  681.  
  682. In other words, the two zero-width assertions next to each other work as though
  683. they're ANDed together, just as you'd use any builtin assertions:  C</^$/>
  684. matches only if you're at the beginning of the line AND the end of the
  685. line simultaneously.  The deeper underlying truth is that juxtaposition in
  686. regular expressions always means AND, except when you write an explicit OR
  687. using the vertical bar.  C</ab/> means match "a" AND (then) match "b",
  688. although the attempted matches are made at different positions because "a"
  689. is not a zero-width assertion, but a one-width assertion.
  690.  
  691. One warning: particularly complicated regular expressions can take
  692. exponential time to solve due to the immense number of possible ways they
  693. can use backtracking to try match.  For example this will take a very long
  694. time to run
  695.  
  696.     /((a{0,5}){0,5}){0,5}/
  697.  
  698. And if you used C<*>'s instead of limiting it to 0 through 5 matches, then
  699. it would take literally forever--or until you ran out of stack space.
  700.  
  701. A powerful tool for optimizing such beasts is "independent" groups,
  702. which do not backtrace (see L<C<(?E<gt>pattern)>>).  Note also that
  703. zero-length lookahead/lookbehind assertions will not backtrace to make
  704. the tail match, since they are in "logical" context: only the fact
  705. whether they match or not is considered relevant.  For an example
  706. where side-effects of a lookahead I<might> have influenced the
  707. following match, see L<C<(?E<gt>pattern)>>.
  708.  
  709. =head2 Version 8 Regular Expressions
  710.  
  711. In case you're not familiar with the "regular" Version 8 regex
  712. routines, here are the pattern-matching rules not described above.
  713.  
  714. Any single character matches itself, unless it is a I<metacharacter>
  715. with a special meaning described here or above.  You can cause
  716. characters that normally function as metacharacters to be interpreted
  717. literally by prefixing them with a "\" (e.g., "\." matches a ".", not any
  718. character; "\\" matches a "\").  A series of characters matches that
  719. series of characters in the target string, so the pattern C<blurfl>
  720. would match "blurfl" in the target string.
  721.  
  722. You can specify a character class, by enclosing a list of characters
  723. in C<[]>, which will match any one character from the list.  If the
  724. first character after the "[" is "^", the class matches any character not
  725. in the list.  Within a list, the "-" character is used to specify a
  726. range, so that C<a-z> represents all characters between "a" and "z",
  727. inclusive.  If you want "-" itself to be a member of a class, put it
  728. at the start or end of the list, or escape it with a backslash.  (The
  729. following all specify the same class of three characters: C<[-az]>,
  730. C<[az-]>, and C<[a\-z]>.  All are different from C<[a-z]>, which
  731. specifies a class containing twenty-six characters.)
  732.  
  733. Characters may be specified using a metacharacter syntax much like that
  734. used in C: "\n" matches a newline, "\t" a tab, "\r" a carriage return,
  735. "\f" a form feed, etc.  More generally, \I<nnn>, where I<nnn> is a string
  736. of octal digits, matches the character whose ASCII value is I<nnn>.
  737. Similarly, \xI<nn>, where I<nn> are hexadecimal digits, matches the
  738. character whose ASCII value is I<nn>. The expression \cI<x> matches the
  739. ASCII character control-I<x>.  Finally, the "." metacharacter matches any
  740. character except "\n" (unless you use C</s>).
  741.  
  742. You can specify a series of alternatives for a pattern using "|" to
  743. separate them, so that C<fee|fie|foe> will match any of "fee", "fie",
  744. or "foe" in the target string (as would C<f(e|i|o)e>).  The
  745. first alternative includes everything from the last pattern delimiter
  746. ("(", "[", or the beginning of the pattern) up to the first "|", and
  747. the last alternative contains everything from the last "|" to the next
  748. pattern delimiter.  For this reason, it's common practice to include
  749. alternatives in parentheses, to minimize confusion about where they
  750. start and end.
  751.  
  752. Alternatives are tried from left to right, so the first
  753. alternative found for which the entire expression matches, is the one that
  754. is chosen. This means that alternatives are not necessarily greedy. For
  755. example: when mathing C<foo|foot> against "barefoot", only the "foo"
  756. part will match, as that is the first alternative tried, and it successfully
  757. matches the target string. (This might not seem important, but it is
  758. important when you are capturing matched text using parentheses.)
  759.  
  760. Also remember that "|" is interpreted as a literal within square brackets,
  761. so if you write C<[fee|fie|foe]> you're really only matching C<[feio|]>.
  762.  
  763. Within a pattern, you may designate subpatterns for later reference by
  764. enclosing them in parentheses, and you may refer back to the I<n>th
  765. subpattern later in the pattern using the metacharacter \I<n>.
  766. Subpatterns are numbered based on the left to right order of their
  767. opening parenthesis.  A backreference matches whatever
  768. actually matched the subpattern in the string being examined, not the
  769. rules for that subpattern.  Therefore, C<(0|0x)\d*\s\1\d*> will
  770. match "0x1234 0x4321", but not "0x1234 01234", because subpattern 1
  771. actually matched "0x", even though the rule C<0|0x> could
  772. potentially match the leading 0 in the second number.
  773.  
  774. =head2 WARNING on \1 vs $1
  775.  
  776. Some people get too used to writing things like:
  777.  
  778.     $pattern =~ s/(\W)/\\\1/g;
  779.  
  780. This is grandfathered for the RHS of a substitute to avoid shocking the
  781. B<sed> addicts, but it's a dirty habit to get into.  That's because in
  782. PerlThink, the righthand side of a C<s///> is a double-quoted string.  C<\1> in
  783. the usual double-quoted string means a control-A.  The customary Unix
  784. meaning of C<\1> is kludged in for C<s///>.  However, if you get into the habit
  785. of doing that, you get yourself into trouble if you then add an C</e>
  786. modifier.
  787.  
  788.     s/(\d+)/ \1 + 1 /eg;        # causes warning under -w
  789.  
  790. Or if you try to do
  791.  
  792.     s/(\d+)/\1000/;
  793.  
  794. You can't disambiguate that by saying C<\{1}000>, whereas you can fix it with
  795. C<${1}000>.  Basically, the operation of interpolation should not be confused
  796. with the operation of matching a backreference.  Certainly they mean two
  797. different things on the I<left> side of the C<s///>.
  798.  
  799. =head2 Repeated patterns matching zero-length substring
  800.  
  801. WARNING: Difficult material (and prose) ahead.  This section needs a rewrite.
  802.  
  803. Regular expressions provide a terse and powerful programming language.  As
  804. with most other power tools, power comes together with the ability
  805. to wreak havoc.
  806.  
  807. A common abuse of this power stems from the ability to make infinite
  808. loops using regular expressions, with something as innocous as:
  809.  
  810.     'foo' =~ m{ ( o? )* }x;
  811.  
  812. The C<o?> can match at the beginning of C<'foo'>, and since the position
  813. in the string is not moved by the match, C<o?> would match again and again
  814. due to the C<*> modifier.  Another common way to create a similar cycle
  815. is with the looping modifier C<//g>:
  816.  
  817.     @matches = ( 'foo' =~ m{ o? }xg );
  818.  
  819. or
  820.  
  821.     print "match: <$&>\n" while 'foo' =~ m{ o? }xg;
  822.  
  823. or the loop implied by split().
  824.  
  825. However, long experience has shown that many programming tasks may
  826. be significantly simplified by using repeated subexpressions which
  827. may match zero-length substrings, with a simple example being:
  828.  
  829.     @chars = split //, $string;          # // is not magic in split
  830.     ($whitewashed = $string) =~ s/()/ /g; # parens avoid magic s// /
  831.  
  832. Thus Perl allows the C</()/> construct, which I<forcefully breaks
  833. the infinite loop>.  The rules for this are different for lower-level
  834. loops given by the greedy modifiers C<*+{}>, and for higher-level
  835. ones like the C</g> modifier or split() operator.
  836.  
  837. The lower-level loops are I<interrupted> when it is detected that a 
  838. repeated expression did match a zero-length substring, thus
  839.  
  840.    m{ (?: NON_ZERO_LENGTH | ZERO_LENGTH )* }x;
  841.  
  842. is made equivalent to 
  843.  
  844.    m{   (?: NON_ZERO_LENGTH )* 
  845.       | 
  846.         (?: ZERO_LENGTH )? 
  847.     }x;
  848.  
  849. The higher level-loops preserve an additional state between iterations:
  850. whether the last match was zero-length.  To break the loop, the following 
  851. match after a zero-length match is prohibited to have a length of zero.
  852. This prohibition interacts with backtracking (see L<"Backtracking">), 
  853. and so the I<second best> match is chosen if the I<best> match is of
  854. zero length.
  855.  
  856. Say,
  857.  
  858.     $_ = 'bar';
  859.     s/\w??/<$&>/g;
  860.  
  861. results in C<"<><b><><a><><r><>">.  At each position of the string the best
  862. match given by non-greedy C<??> is the zero-length match, and the I<second 
  863. best> match is what is matched by C<\w>.  Thus zero-length matches
  864. alternate with one-character-long matches.
  865.  
  866. Similarly, for repeated C<m/()/g> the second-best match is the match at the 
  867. position one notch further in the string.
  868.  
  869. The additional state of being I<matched with zero-length> is associated to
  870. the matched string, and is reset by each assignment to pos().
  871.  
  872. =head2 Creating custom RE engines
  873.  
  874. Overloaded constants (see L<overload>) provide a simple way to extend
  875. the functionality of the RE engine.
  876.  
  877. Suppose that we want to enable a new RE escape-sequence C<\Y|> which
  878. matches at boundary between white-space characters and non-whitespace
  879. characters.  Note that C<(?=\S)(?<!\S)|(?!\S)(?<=\S)> matches exactly
  880. at these positions, so we want to have each C<\Y|> in the place of the
  881. more complicated version.  We can create a module C<customre> to do
  882. this:
  883.  
  884.     package customre;
  885.     use overload;
  886.  
  887.     sub import {
  888.       shift;
  889.       die "No argument to customre::import allowed" if @_;
  890.       overload::constant 'qr' => \&convert;
  891.     }
  892.  
  893.     sub invalid { die "/$_[0]/: invalid escape '\\$_[1]'"}
  894.  
  895.     my %rules = ( '\\' => '\\', 
  896.           'Y|' => qr/(?=\S)(?<!\S)|(?!\S)(?<=\S)/ );
  897.     sub convert {
  898.       my $re = shift;
  899.       $re =~ s{ 
  900.                 \\ ( \\ | Y . )
  901.               }
  902.               { $rules{$1} or invalid($re,$1) }sgex; 
  903.       return $re;
  904.     }
  905.  
  906. Now C<use customre> enables the new escape in constant regular
  907. expressions, i.e., those without any runtime variable interpolations.
  908. As documented in L<overload>, this conversion will work only over
  909. literal parts of regular expressions.  For C<\Y|$re\Y|> the variable
  910. part of this regular expression needs to be converted explicitly
  911. (but only if the special meaning of C<\Y|> should be enabled inside $re):
  912.  
  913.     use customre;
  914.     $re = <>;
  915.     chomp $re;
  916.     $re = customre::convert $re;
  917.     /\Y|$re\Y|/;
  918.  
  919. =head2 SEE ALSO
  920.  
  921. L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.
  922.  
  923. L<perlop/"Gory details of parsing quoted constructs">.
  924.  
  925. L<perlfunc/pos>.
  926.  
  927. L<perllocale>.
  928.  
  929. I<Mastering Regular Expressions> (see L<perlbook>) by Jeffrey Friedl.
  930.