home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Chip: Windows 2000 Professional Resource Kit / W2KPRK.iso / apps / perl / ActivePerl.exe / data.z / perlre.pod < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1999-10-14  |  37.6 KB  |  941 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 a preset limit defined when perl is built.
  120. This is usually 32766 on the most common platforms.  The actual limit can
  121. be seen in the error message generated by code such as this:
  122.  
  123.     $_ **= $_ , / {$_} / for 2 .. 42;
  124.  
  125. By default, a quantified subpattern is "greedy", that is, it will match as
  126. many times as possible (given a particular starting location) while still
  127. allowing the rest of the pattern to match.  If you want it to match the
  128. minimum number of times possible, follow the quantifier with a "?".  Note
  129. that the meanings don't change, just the "greediness":
  130.  
  131.     *?       Match 0 or more times
  132.     +?       Match 1 or more times
  133.     ??       Match 0 or 1 time
  134.     {n}?   Match exactly n times
  135.     {n,}?  Match at least n times
  136.     {n,m}? Match at least n but not more than m times
  137.  
  138. Because patterns are processed as double quoted strings, the following
  139. also work:
  140.  
  141.     \t        tab                   (HT, TAB)
  142.     \n        newline               (LF, NL)
  143.     \r        return                (CR)
  144.     \f        form feed             (FF)
  145.     \a        alarm (bell)          (BEL)
  146.     \e        escape (think troff)  (ESC)
  147.     \033    octal char (think of a PDP-11)
  148.     \x1B    hex char
  149.     \c[        control char
  150.     \l        lowercase next char (think vi)
  151.     \u        uppercase next char (think vi)
  152.     \L        lowercase till \E (think vi)
  153.     \U        uppercase till \E (think vi)
  154.     \E        end case modification (think vi)
  155.     \Q        quote (disable) pattern metacharacters till \E
  156.  
  157. If C<use locale> is in effect, the case map used by C<\l>, C<\L>, C<\u>
  158. and C<\U> is taken from the current locale.  See L<perllocale>.
  159.  
  160. You cannot include a literal C<$> or C<@> within a C<\Q> sequence.
  161. An unescaped C<$> or C<@> interpolates the corresponding variable,
  162. while escaping will cause the literal string C<\$> to be matched.
  163. You'll need to write something like C<m/\Quser\E\@\Qhost/>.
  164.  
  165. In addition, Perl defines the following:
  166.  
  167.     \w    Match a "word" character (alphanumeric plus "_")
  168.     \W    Match a non-word character
  169.     \s    Match a whitespace character
  170.     \S    Match a non-whitespace character
  171.     \d    Match a digit character
  172.     \D    Match a non-digit character
  173.  
  174. A C<\w> matches a single alphanumeric character, not a whole
  175. word.  To match a word you'd need to say C<\w+>.  If C<use locale> is in
  176. effect, the list of alphabetic characters generated by C<\w> is taken
  177. from the current locale.  See L<perllocale>. You may use C<\w>, C<\W>,
  178. C<\s>, C<\S>, C<\d>, and C<\D> within character classes (though not as
  179. either end of a range).
  180.  
  181. Perl defines the following zero-width assertions:
  182.  
  183.     \b    Match a word boundary
  184.     \B    Match a non-(word boundary)
  185.     \A    Match only at beginning of string
  186.     \Z    Match only at end of string, or before newline at the end
  187.     \z    Match only at end of string
  188.     \G    Match only where previous m//g left off (works only with /g)
  189.  
  190. A word boundary (C<\b>) is defined as a spot between two characters that
  191. has a C<\w> on one side of it and a C<\W> on the other side of it (in
  192. either order), counting the imaginary characters off the beginning and
  193. end of the string as matching a C<\W>.  (Within character classes C<\b>
  194. represents backspace rather than a word boundary.)  The C<\A> and C<\Z> are
  195. just like "^" and "$", except that they won't match multiple times when the
  196. C</m> modifier is used, while "^" and "$" will match at every internal line
  197. boundary.  To match the actual end of the string, not ignoring newline,
  198. you can use C<\z>.  The C<\G> assertion can be used to chain global
  199. matches (using C<m//g>), as described in
  200. L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.
  201.  
  202. It is also useful when writing C<lex>-like scanners, when you have several
  203. patterns that you want to match against consequent substrings of your
  204. string, see the previous reference.
  205. The actual location where C<\G> will match can also be influenced
  206. by using C<pos()> as an lvalue.  See L<perlfunc/pos>.
  207.  
  208. When the bracketing construct C<( ... )> is used, \E<lt>digitE<gt> matches the
  209. digit'th substring.  Outside of the pattern, always use "$" instead of "\"
  210. in front of the digit.  (While the \E<lt>digitE<gt> notation can on rare occasion work
  211. outside the current pattern, this should not be relied upon.  See the
  212. WARNING below.) The scope of $E<lt>digitE<gt> (and C<$`>, C<$&>, and C<$'>)
  213. extends to the end of the enclosing BLOCK or eval string, or to the next
  214. successful pattern match, whichever comes first.  If you want to use
  215. parentheses to delimit a subpattern (e.g., a set of alternatives) without
  216. saving it as a subpattern, follow the ( with a ?:.
  217.  
  218. You may have as many parentheses as you wish.  If you have more
  219. than 9 substrings, the variables $10, $11, ... refer to the
  220. corresponding substring.  Within the pattern, \10, \11, etc. refer back
  221. to substrings if there have been at least that many left parentheses before
  222. the backreference.  Otherwise (for backward compatibility) \10 is the
  223. same as \010, a backspace, and \11 the same as \011, a tab.  And so
  224. on.  (\1 through \9 are always backreferences.)
  225.  
  226. C<$+> returns whatever the last bracket match matched.  C<$&> returns the
  227. entire matched string.  (C<$0> used to return the same thing, but not any
  228. more.)  C<$`> returns everything before the matched string.  C<$'> returns
  229. everything after the matched string.  Examples:
  230.  
  231.     s/^([^ ]*) *([^ ]*)/$2 $1/;     # swap first two words
  232.  
  233.     if (/Time: (..):(..):(..)/) {
  234.     $hours = $1;
  235.     $minutes = $2;
  236.     $seconds = $3;
  237.     }
  238.  
  239. Once perl sees that you need one of C<$&>, C<$`> or C<$'> anywhere in
  240. the program, it has to provide them on each and every pattern match.
  241. This can slow your program down.  The same mechanism that handles
  242. these provides for the use of $1, $2, etc., so you pay the same price
  243. for each pattern that contains capturing parentheses. But if you never
  244. use $&, etc., in your script, then patterns I<without> capturing
  245. parentheses won't be penalized. So avoid $&, $', and $` if you can,
  246. but if you can't (and some algorithms really appreciate them), once
  247. you've used them once, use them at will, because you've already paid
  248. the price.  As of 5.005, $& is not so costly as the other two.
  249.  
  250. Backslashed metacharacters in Perl are
  251. alphanumeric, such as C<\b>, C<\w>, C<\n>.  Unlike some other regular
  252. expression languages, there are no backslashed symbols that aren't
  253. alphanumeric.  So anything that looks like \\, \(, \), \E<lt>, \E<gt>,
  254. \{, or \} is always interpreted as a literal character, not a
  255. metacharacter.  This was once used in a common idiom to disable or
  256. quote the special meanings of regular expression metacharacters in a
  257. string that you want to use for a pattern. Simply quote all
  258. non-alphanumeric characters:
  259.  
  260.     $pattern =~ s/(\W)/\\$1/g;
  261.  
  262. Now it is much more common to see either the quotemeta() function or
  263. the C<\Q> escape sequence used to disable all metacharacters' special
  264. meanings like this:
  265.  
  266.     /$unquoted\Q$quoted\E$unquoted/
  267.  
  268. Perl defines a consistent extension syntax for regular expressions.
  269. The syntax is a pair of parentheses with a question mark as the first
  270. thing within the parentheses (this was a syntax error in older
  271. versions of Perl).  The character after the question mark gives the
  272. function of the extension.  Several extensions are already supported:
  273.  
  274. =over 10
  275.  
  276. =item C<(?#text)>
  277.  
  278. A comment.  The text is ignored.  If the C</x> switch is used to enable
  279. whitespace formatting, a simple C<#> will suffice.  Note that perl closes
  280. the comment as soon as it sees a C<)>, so there is no way to put a literal
  281. C<)> in the comment.
  282.  
  283. =item C<(?:pattern)>
  284.  
  285. =item C<(?imsx-imsx:pattern)>
  286.  
  287. This is for clustering, not capturing; it groups subexpressions like
  288. "()", but doesn't make backreferences as "()" does.  So
  289.  
  290.     @fields = split(/\b(?:a|b|c)\b/)
  291.  
  292. is like
  293.  
  294.     @fields = split(/\b(a|b|c)\b/)
  295.  
  296. but doesn't spit out extra fields.
  297.  
  298. The letters between C<?> and C<:> act as flags modifiers, see
  299. L<C<(?imsx-imsx)>>.  In particular,
  300.  
  301.     /(?s-i:more.*than).*million/i
  302.  
  303. is equivalent to more verbose
  304.  
  305.     /(?:(?s-i)more.*than).*million/i
  306.  
  307. =item C<(?=pattern)>
  308.  
  309. A zero-width positive lookahead assertion.  For example, C</\w+(?=\t)/>
  310. matches a word followed by a tab, without including the tab in C<$&>.
  311.  
  312. =item C<(?!pattern)>
  313.  
  314. A zero-width negative lookahead assertion.  For example C</foo(?!bar)/>
  315. matches any occurrence of "foo" that isn't followed by "bar".  Note
  316. however that lookahead and lookbehind are NOT the same thing.  You cannot
  317. use this for lookbehind.
  318.  
  319. If you are looking for a "bar" that isn't preceded by a "foo", C</(?!foo)bar/>
  320. will not do what you want.  That's because the C<(?!foo)> is just saying that
  321. the next thing cannot be "foo"--and it's not, it's a "bar", so "foobar" will
  322. match.  You would have to do something like C</(?!foo)...bar/> for that.   We
  323. say "like" because there's the case of your "bar" not having three characters
  324. before it.  You could cover that this way: C</(?:(?!foo)...|^.{0,2})bar/>.
  325. Sometimes it's still easier just to say:
  326.  
  327.     if (/bar/ && $` !~ /foo$/)
  328.  
  329. For lookbehind see below.
  330.  
  331. =item C<(?E<lt>=pattern)>
  332.  
  333. A zero-width positive lookbehind assertion.  For example, C</(?E<lt>=\t)\w+/>
  334. matches a word following a tab, without including the tab in C<$&>.
  335. Works only for fixed-width lookbehind.
  336.  
  337. =item C<(?<!pattern)>
  338.  
  339. A zero-width negative lookbehind assertion.  For example C</(?<!bar)foo/>
  340. matches any occurrence of "foo" that isn't following "bar".  
  341. Works only for fixed-width lookbehind.
  342.  
  343. =item C<(?{ code })>
  344.  
  345. Experimental "evaluate any Perl code" zero-width assertion.  Always
  346. succeeds.  C<code> is not interpolated.  Currently the rules to
  347. determine where the C<code> ends are somewhat convoluted.
  348.  
  349. The C<code> is properly scoped in the following sense: if the assertion
  350. is backtracked (compare L<"Backtracking">), all the changes introduced after
  351. C<local>isation are undone, so
  352.  
  353.   $_ = 'a' x 8;
  354.   m< 
  355.      (?{ $cnt = 0 })            # Initialize $cnt.
  356.      (
  357.        a 
  358.        (?{
  359.            local $cnt = $cnt + 1;    # Update $cnt, backtracking-safe.
  360.        })
  361.      )*  
  362.      aaaa
  363.      (?{ $res = $cnt })            # On success copy to non-localized
  364.                     # location.
  365.    >x;
  366.  
  367. will set C<$res = 4>.  Note that after the match $cnt returns to the globally
  368. introduced value 0, since the scopes which restrict C<local> statements
  369. are unwound.
  370.  
  371. This assertion may be used as L<C<(?(condition)yes-pattern|no-pattern)>>
  372. switch.  If I<not> used in this way, the result of evaluation of C<code>
  373. is put into variable $^R.  This happens immediately, so $^R can be used from
  374. other C<(?{ code })> assertions inside the same regular expression.
  375.  
  376. The above assignment to $^R is properly localized, thus the old value of $^R
  377. is restored if the assertion is backtracked (compare L<"Backtracking">).
  378.  
  379. Due to security concerns, this construction is not allowed if the regular
  380. expression involves run-time interpolation of variables, unless 
  381. C<use re 'eval'> pragma is used (see L<re>), or the variables contain
  382. results of qr() operator (see L<perlop/"qr/STRING/imosx">).
  383.  
  384. This restriction is due to the wide-spread (questionable) practice of 
  385. using the construct
  386.  
  387.     $re = <>;
  388.     chomp $re;
  389.     $string =~ /$re/;
  390.  
  391. without tainting.  While this code is frowned upon from security point
  392. of view, when C<(?{})> was introduced, it was considered bad to add 
  393. I<new> security holes to existing scripts.
  394.  
  395. B<NOTE:>  Use of the above insecure snippet without also enabling taint mode
  396. is to be severely frowned upon.  C<use re 'eval'> does not disable tainting
  397. checks, thus to allow $re in the above snippet to contain C<(?{})>
  398. I<with tainting enabled>, one needs both C<use re 'eval'> and untaint
  399. the $re.
  400.  
  401. =item C<(?E<gt>pattern)>
  402.  
  403. An "independent" subexpression.  Matches the substring that a
  404. I<standalone> C<pattern> would match if anchored at the given position,
  405. B<and only this substring>.
  406.  
  407. Say, C<^(?E<gt>a*)ab> will never match, since C<(?E<gt>a*)> (anchored
  408. at the beginning of string, as above) will match I<all> characters
  409. C<a> at the beginning of string, leaving no C<a> for C<ab> to match.
  410. In contrast, C<a*ab> will match the same as C<a+b>, since the match of
  411. the subgroup C<a*> is influenced by the following group C<ab> (see
  412. L<"Backtracking">).  In particular, C<a*> inside C<a*ab> will match
  413. fewer characters than a standalone C<a*>, since this makes the tail match.
  414.  
  415. An effect similar to C<(?E<gt>pattern)> may be achieved by
  416.  
  417.    (?=(pattern))\1
  418.  
  419. since the lookahead is in I<"logical"> context, thus matches the same
  420. substring as a standalone C<a+>.  The following C<\1> eats the matched
  421. string, thus making a zero-length assertion into an analogue of
  422. C<(?E<gt>...)>.  (The difference between these two constructs is that the
  423. second one uses a catching group, thus shifting ordinals of
  424. backreferences in the rest of a regular expression.)
  425.  
  426. This construct is useful for optimizations of "eternal"
  427. matches, because it will not backtrack (see L<"Backtracking">).  
  428.  
  429.     m{ \(
  430.       ( 
  431.         [^()]+ 
  432.           | 
  433.             \( [^()]* \)
  434.           )+
  435.        \) 
  436.      }x
  437.  
  438. That will efficiently match a nonempty group with matching
  439. two-or-less-level-deep parentheses.  However, if there is no such group,
  440. it will take virtually forever on a long string.  That's because there are
  441. so many different ways to split a long string into several substrings.
  442. This is what C<(.+)+> is doing, and C<(.+)+> is similar to a subpattern
  443. of the above pattern.  Consider that the above pattern detects no-match
  444. on C<((()aaaaaaaaaaaaaaaaaa> in several seconds, but that  each extra
  445. letter doubles this time.  This exponential performance will make it
  446. appear that your program has hung.
  447.  
  448. However, a tiny modification of this pattern 
  449.  
  450.     m{ \( 
  451.       ( 
  452.         (?> [^()]+ )
  453.           | 
  454.             \( [^()]* \)
  455.           )+
  456.        \) 
  457.      }x
  458.  
  459. which uses C<(?E<gt>...)> matches exactly when the one above does (verifying
  460. this yourself would be a productive exercise), but finishes in a fourth
  461. the time when used on a similar string with 1000000 C<a>s.  Be aware,
  462. however, that this pattern currently triggers a warning message under
  463. B<-w> saying it C<"matches the null string many times">):
  464.  
  465. On simple groups, such as the pattern C<(?E<gt> [^()]+ )>, a comparable
  466. effect may be achieved by negative lookahead, as in C<[^()]+ (?! [^()] )>.
  467. This was only 4 times slower on a string with 1000000 C<a>s.
  468.  
  469. =item C<(?(condition)yes-pattern|no-pattern)>
  470.  
  471. =item C<(?(condition)yes-pattern)>
  472.  
  473. Conditional expression.  C<(condition)> should be either an integer in
  474. parentheses (which is valid if the corresponding pair of parentheses
  475. matched), or lookahead/lookbehind/evaluate zero-width assertion.
  476.  
  477. Say,
  478.  
  479.     m{ ( \( )? 
  480.        [^()]+ 
  481.        (?(1) \) ) 
  482.      }x
  483.  
  484. matches a chunk of non-parentheses, possibly included in parentheses
  485. themselves.
  486.  
  487. =item C<(?imsx-imsx)>
  488.  
  489. One or more embedded pattern-match modifiers.  This is particularly
  490. useful for patterns that are specified in a table somewhere, some of
  491. which want to be case sensitive, and some of which don't.  The case
  492. insensitive ones need to include merely C<(?i)> at the front of the
  493. pattern.  For example:
  494.  
  495.     $pattern = "foobar";
  496.     if ( /$pattern/i ) { } 
  497.  
  498.     # more flexible:
  499.  
  500.     $pattern = "(?i)foobar";
  501.     if ( /$pattern/ ) { } 
  502.  
  503. Letters after C<-> switch modifiers off.
  504.  
  505. These modifiers are localized inside an enclosing group (if any).  Say,
  506.  
  507.     ( (?i) blah ) \s+ \1
  508.  
  509. (assuming C<x> modifier, and no C<i> modifier outside of this group)
  510. will match a repeated (I<including the case>!) word C<blah> in any
  511. case.
  512.  
  513. =back
  514.  
  515. A question mark was chosen for this and for the new minimal-matching
  516. construct because 1) question mark is pretty rare in older regular
  517. expressions, and 2) whenever you see one, you should stop and "question"
  518. exactly what is going on.  That's psychology...
  519.  
  520. =head2 Backtracking
  521.  
  522. A fundamental feature of regular expression matching involves the
  523. notion called I<backtracking>, which is currently used (when needed)
  524. by all regular expression quantifiers, namely C<*>, C<*?>, C<+>,
  525. C<+?>, C<{n,m}>, and C<{n,m}?>.
  526.  
  527. For a regular expression to match, the I<entire> regular expression must
  528. match, not just part of it.  So if the beginning of a pattern containing a
  529. quantifier succeeds in a way that causes later parts in the pattern to
  530. fail, the matching engine backs up and recalculates the beginning
  531. part--that's why it's called backtracking.
  532.  
  533. Here is an example of backtracking:  Let's say you want to find the
  534. word following "foo" in the string "Food is on the foo table.":
  535.  
  536.     $_ = "Food is on the foo table.";
  537.     if ( /\b(foo)\s+(\w+)/i ) {
  538.     print "$2 follows $1.\n";
  539.     }
  540.  
  541. When the match runs, the first part of the regular expression (C<\b(foo)>)
  542. finds a possible match right at the beginning of the string, and loads up
  543. $1 with "Foo".  However, as soon as the matching engine sees that there's
  544. no whitespace following the "Foo" that it had saved in $1, it realizes its
  545. mistake and starts over again one character after where it had the
  546. tentative match.  This time it goes all the way until the next occurrence
  547. of "foo". The complete regular expression matches this time, and you get
  548. the expected output of "table follows foo."
  549.  
  550. Sometimes minimal matching can help a lot.  Imagine you'd like to match
  551. everything between "foo" and "bar".  Initially, you write something
  552. like this:
  553.  
  554.     $_ =  "The food is under the bar in the barn.";
  555.     if ( /foo(.*)bar/ ) {
  556.     print "got <$1>\n";
  557.     }
  558.  
  559. Which perhaps unexpectedly yields:
  560.  
  561.   got <d is under the bar in the >
  562.  
  563. That's because C<.*> was greedy, so you get everything between the
  564. I<first> "foo" and the I<last> "bar".  In this case, it's more effective
  565. to use minimal matching to make sure you get the text between a "foo"
  566. and the first "bar" thereafter.
  567.  
  568.     if ( /foo(.*?)bar/ ) { print "got <$1>\n" }
  569.   got <d is under the >
  570.  
  571. Here's another example: let's say you'd like to match a number at the end
  572. of a string, and you also want to keep the preceding part the match.
  573. So you write this:
  574.  
  575.     $_ = "I have 2 numbers: 53147";
  576.     if ( /(.*)(\d*)/ ) {                # Wrong!
  577.     print "Beginning is <$1>, number is <$2>.\n";
  578.     }
  579.  
  580. That won't work at all, because C<.*> was greedy and gobbled up the
  581. whole string. As C<\d*> can match on an empty string the complete
  582. regular expression matched successfully.
  583.  
  584.     Beginning is <I have 2 numbers: 53147>, number is <>.
  585.  
  586. Here are some variants, most of which don't work:
  587.  
  588.     $_ = "I have 2 numbers: 53147";
  589.     @pats = qw{
  590.     (.*)(\d*)
  591.     (.*)(\d+)
  592.     (.*?)(\d*)
  593.     (.*?)(\d+)
  594.     (.*)(\d+)$
  595.     (.*?)(\d+)$
  596.     (.*)\b(\d+)$
  597.     (.*\D)(\d+)$
  598.     };
  599.  
  600.     for $pat (@pats) {
  601.     printf "%-12s ", $pat;
  602.     if ( /$pat/ ) {
  603.         print "<$1> <$2>\n";
  604.     } else {
  605.         print "FAIL\n";
  606.     }
  607.     }
  608.  
  609. That will print out:
  610.  
  611.     (.*)(\d*)    <I have 2 numbers: 53147> <>
  612.     (.*)(\d+)    <I have 2 numbers: 5314> <7>
  613.     (.*?)(\d*)   <> <>
  614.     (.*?)(\d+)   <I have > <2>
  615.     (.*)(\d+)$   <I have 2 numbers: 5314> <7>
  616.     (.*?)(\d+)$  <I have 2 numbers: > <53147>
  617.     (.*)\b(\d+)$ <I have 2 numbers: > <53147>
  618.     (.*\D)(\d+)$ <I have 2 numbers: > <53147>
  619.  
  620. As you see, this can be a bit tricky.  It's important to realize that a
  621. regular expression is merely a set of assertions that gives a definition
  622. of success.  There may be 0, 1, or several different ways that the
  623. definition might succeed against a particular string.  And if there are
  624. multiple ways it might succeed, you need to understand backtracking to
  625. know which variety of success you will achieve.
  626.  
  627. When using lookahead assertions and negations, this can all get even
  628. tricker.  Imagine you'd like to find a sequence of non-digits not
  629. followed by "123".  You might try to write that as
  630.  
  631.     $_ = "ABC123";
  632.     if ( /^\D*(?!123)/ ) {        # Wrong!
  633.     print "Yup, no 123 in $_\n";
  634.     }
  635.  
  636. But that isn't going to match; at least, not the way you're hoping.  It
  637. claims that there is no 123 in the string.  Here's a clearer picture of
  638. why it that pattern matches, contrary to popular expectations:
  639.  
  640.     $x = 'ABC123' ;
  641.     $y = 'ABC445' ;
  642.  
  643.     print "1: got $1\n" if $x =~ /^(ABC)(?!123)/ ;
  644.     print "2: got $1\n" if $y =~ /^(ABC)(?!123)/ ;
  645.  
  646.     print "3: got $1\n" if $x =~ /^(\D*)(?!123)/ ;
  647.     print "4: got $1\n" if $y =~ /^(\D*)(?!123)/ ;
  648.  
  649. This prints
  650.  
  651.     2: got ABC
  652.     3: got AB
  653.     4: got ABC
  654.  
  655. You might have expected test 3 to fail because it seems to a more
  656. general purpose version of test 1.  The important difference between
  657. them is that test 3 contains a quantifier (C<\D*>) and so can use
  658. backtracking, whereas test 1 will not.  What's happening is
  659. that you've asked "Is it true that at the start of $x, following 0 or more
  660. non-digits, you have something that's not 123?"  If the pattern matcher had
  661. let C<\D*> expand to "ABC", this would have caused the whole pattern to
  662. fail.
  663. The search engine will initially match C<\D*> with "ABC".  Then it will
  664. try to match C<(?!123> with "123", which of course fails.  But because
  665. a quantifier (C<\D*>) has been used in the regular expression, the
  666. search engine can backtrack and retry the match differently
  667. in the hope of matching the complete regular expression.
  668.  
  669. The pattern really, I<really> wants to succeed, so it uses the
  670. standard pattern back-off-and-retry and lets C<\D*> expand to just "AB" this
  671. time.  Now there's indeed something following "AB" that is not
  672. "123".  It's in fact "C123", which suffices.
  673.  
  674. We can deal with this by using both an assertion and a negation.  We'll
  675. say that the first part in $1 must be followed by a digit, and in fact, it
  676. must also be followed by something that's not "123".  Remember that the
  677. lookaheads are zero-width expressions--they only look, but don't consume
  678. any of the string in their match.  So rewriting this way produces what
  679. you'd expect; that is, case 5 will fail, but case 6 succeeds:
  680.  
  681.     print "5: got $1\n" if $x =~ /^(\D*)(?=\d)(?!123)/ ;
  682.     print "6: got $1\n" if $y =~ /^(\D*)(?=\d)(?!123)/ ;
  683.  
  684.     6: got ABC
  685.  
  686. In other words, the two zero-width assertions next to each other work as though
  687. they're ANDed together, just as you'd use any builtin assertions:  C</^$/>
  688. matches only if you're at the beginning of the line AND the end of the
  689. line simultaneously.  The deeper underlying truth is that juxtaposition in
  690. regular expressions always means AND, except when you write an explicit OR
  691. using the vertical bar.  C</ab/> means match "a" AND (then) match "b",
  692. although the attempted matches are made at different positions because "a"
  693. is not a zero-width assertion, but a one-width assertion.
  694.  
  695. One warning: particularly complicated regular expressions can take
  696. exponential time to solve due to the immense number of possible ways they
  697. can use backtracking to try match.  For example this will take a very long
  698. time to run
  699.  
  700.     /((a{0,5}){0,5}){0,5}/
  701.  
  702. And if you used C<*>'s instead of limiting it to 0 through 5 matches, then
  703. it would take literally forever--or until you ran out of stack space.
  704.  
  705. A powerful tool for optimizing such beasts is "independent" groups,
  706. which do not backtrace (see L<C<(?E<gt>pattern)>>).  Note also that
  707. zero-length lookahead/lookbehind assertions will not backtrace to make
  708. the tail match, since they are in "logical" context: only the fact
  709. whether they match or not is considered relevant.  For an example
  710. where side-effects of a lookahead I<might> have influenced the
  711. following match, see L<C<(?E<gt>pattern)>>.
  712.  
  713. =head2 Version 8 Regular Expressions
  714.  
  715. In case you're not familiar with the "regular" Version 8 regex
  716. routines, here are the pattern-matching rules not described above.
  717.  
  718. Any single character matches itself, unless it is a I<metacharacter>
  719. with a special meaning described here or above.  You can cause
  720. characters that normally function as metacharacters to be interpreted
  721. literally by prefixing them with a "\" (e.g., "\." matches a ".", not any
  722. character; "\\" matches a "\").  A series of characters matches that
  723. series of characters in the target string, so the pattern C<blurfl>
  724. would match "blurfl" in the target string.
  725.  
  726. You can specify a character class, by enclosing a list of characters
  727. in C<[]>, which will match any one character from the list.  If the
  728. first character after the "[" is "^", the class matches any character not
  729. in the list.  Within a list, the "-" character is used to specify a
  730. range, so that C<a-z> represents all characters between "a" and "z",
  731. inclusive.  If you want "-" itself to be a member of a class, put it
  732. at the start or end of the list, or escape it with a backslash.  (The
  733. following all specify the same class of three characters: C<[-az]>,
  734. C<[az-]>, and C<[a\-z]>.  All are different from C<[a-z]>, which
  735. specifies a class containing twenty-six characters.)
  736.  
  737. Note also that the whole range idea is rather unportable between
  738. character sets--and even within character sets they may cause results
  739. you probably didn't expect.  A sound principle is to use only ranges
  740. that begin from and end at either alphabets of equal case ([a-e],
  741. [A-E]), or digits ([0-9]).  Anything else is unsafe.  If in doubt,
  742. spell out the character sets in full.
  743.  
  744. Characters may be specified using a metacharacter syntax much like that
  745. used in C: "\n" matches a newline, "\t" a tab, "\r" a carriage return,
  746. "\f" a form feed, etc.  More generally, \I<nnn>, where I<nnn> is a string
  747. of octal digits, matches the character whose ASCII value is I<nnn>.
  748. Similarly, \xI<nn>, where I<nn> are hexadecimal digits, matches the
  749. character whose ASCII value is I<nn>. The expression \cI<x> matches the
  750. ASCII character control-I<x>.  Finally, the "." metacharacter matches any
  751. character except "\n" (unless you use C</s>).
  752.  
  753. You can specify a series of alternatives for a pattern using "|" to
  754. separate them, so that C<fee|fie|foe> will match any of "fee", "fie",
  755. or "foe" in the target string (as would C<f(e|i|o)e>).  The
  756. first alternative includes everything from the last pattern delimiter
  757. ("(", "[", or the beginning of the pattern) up to the first "|", and
  758. the last alternative contains everything from the last "|" to the next
  759. pattern delimiter.  For this reason, it's common practice to include
  760. alternatives in parentheses, to minimize confusion about where they
  761. start and end.
  762.  
  763. Alternatives are tried from left to right, so the first
  764. alternative found for which the entire expression matches, is the one that
  765. is chosen. This means that alternatives are not necessarily greedy. For
  766. example: when matching C<foo|foot> against "barefoot", only the "foo"
  767. part will match, as that is the first alternative tried, and it successfully
  768. matches the target string. (This might not seem important, but it is
  769. important when you are capturing matched text using parentheses.)
  770.  
  771. Also remember that "|" is interpreted as a literal within square brackets,
  772. so if you write C<[fee|fie|foe]> you're really only matching C<[feio|]>.
  773.  
  774. Within a pattern, you may designate subpatterns for later reference by
  775. enclosing them in parentheses, and you may refer back to the I<n>th
  776. subpattern later in the pattern using the metacharacter \I<n>.
  777. Subpatterns are numbered based on the left to right order of their
  778. opening parenthesis.  A backreference matches whatever
  779. actually matched the subpattern in the string being examined, not the
  780. rules for that subpattern.  Therefore, C<(0|0x)\d*\s\1\d*> will
  781. match "0x1234 0x4321", but not "0x1234 01234", because subpattern 1
  782. actually matched "0x", even though the rule C<0|0x> could
  783. potentially match the leading 0 in the second number.
  784.  
  785. =head2 WARNING on \1 vs $1
  786.  
  787. Some people get too used to writing things like:
  788.  
  789.     $pattern =~ s/(\W)/\\\1/g;
  790.  
  791. This is grandfathered for the RHS of a substitute to avoid shocking the
  792. B<sed> addicts, but it's a dirty habit to get into.  That's because in
  793. PerlThink, the righthand side of a C<s///> is a double-quoted string.  C<\1> in
  794. the usual double-quoted string means a control-A.  The customary Unix
  795. meaning of C<\1> is kludged in for C<s///>.  However, if you get into the habit
  796. of doing that, you get yourself into trouble if you then add an C</e>
  797. modifier.
  798.  
  799.     s/(\d+)/ \1 + 1 /eg;        # causes warning under -w
  800.  
  801. Or if you try to do
  802.  
  803.     s/(\d+)/\1000/;
  804.  
  805. You can't disambiguate that by saying C<\{1}000>, whereas you can fix it with
  806. C<${1}000>.  Basically, the operation of interpolation should not be confused
  807. with the operation of matching a backreference.  Certainly they mean two
  808. different things on the I<left> side of the C<s///>.
  809.  
  810. =head2 Repeated patterns matching zero-length substring
  811.  
  812. WARNING: Difficult material (and prose) ahead.  This section needs a rewrite.
  813.  
  814. Regular expressions provide a terse and powerful programming language.  As
  815. with most other power tools, power comes together with the ability
  816. to wreak havoc.
  817.  
  818. A common abuse of this power stems from the ability to make infinite
  819. loops using regular expressions, with something as innocuous as:
  820.  
  821.     'foo' =~ m{ ( o? )* }x;
  822.  
  823. The C<o?> can match at the beginning of C<'foo'>, and since the position
  824. in the string is not moved by the match, C<o?> would match again and again
  825. due to the C<*> modifier.  Another common way to create a similar cycle
  826. is with the looping modifier C<//g>:
  827.  
  828.     @matches = ( 'foo' =~ m{ o? }xg );
  829.  
  830. or
  831.  
  832.     print "match: <$&>\n" while 'foo' =~ m{ o? }xg;
  833.  
  834. or the loop implied by split().
  835.  
  836. However, long experience has shown that many programming tasks may
  837. be significantly simplified by using repeated subexpressions which
  838. may match zero-length substrings, with a simple example being:
  839.  
  840.     @chars = split //, $string;          # // is not magic in split
  841.     ($whitewashed = $string) =~ s/()/ /g; # parens avoid magic s// /
  842.  
  843. Thus Perl allows the C</()/> construct, which I<forcefully breaks
  844. the infinite loop>.  The rules for this are different for lower-level
  845. loops given by the greedy modifiers C<*+{}>, and for higher-level
  846. ones like the C</g> modifier or split() operator.
  847.  
  848. The lower-level loops are I<interrupted> when it is detected that a 
  849. repeated expression did match a zero-length substring, thus
  850.  
  851.    m{ (?: NON_ZERO_LENGTH | ZERO_LENGTH )* }x;
  852.  
  853. is made equivalent to 
  854.  
  855.    m{   (?: NON_ZERO_LENGTH )* 
  856.       | 
  857.         (?: ZERO_LENGTH )? 
  858.     }x;
  859.  
  860. The higher level-loops preserve an additional state between iterations:
  861. whether the last match was zero-length.  To break the loop, the following 
  862. match after a zero-length match is prohibited to have a length of zero.
  863. This prohibition interacts with backtracking (see L<"Backtracking">), 
  864. and so the I<second best> match is chosen if the I<best> match is of
  865. zero length.
  866.  
  867. Say,
  868.  
  869.     $_ = 'bar';
  870.     s/\w??/<$&>/g;
  871.  
  872. results in C<"<><b><><a><><r><>">.  At each position of the string the best
  873. match given by non-greedy C<??> is the zero-length match, and the I<second 
  874. best> match is what is matched by C<\w>.  Thus zero-length matches
  875. alternate with one-character-long matches.
  876.  
  877. Similarly, for repeated C<m/()/g> the second-best match is the match at the 
  878. position one notch further in the string.
  879.  
  880. The additional state of being I<matched with zero-length> is associated to
  881. the matched string, and is reset by each assignment to pos().
  882.  
  883. =head2 Creating custom RE engines
  884.  
  885. Overloaded constants (see L<overload>) provide a simple way to extend
  886. the functionality of the RE engine.
  887.  
  888. Suppose that we want to enable a new RE escape-sequence C<\Y|> which
  889. matches at boundary between white-space characters and non-whitespace
  890. characters.  Note that C<(?=\S)(?<!\S)|(?!\S)(?<=\S)> matches exactly
  891. at these positions, so we want to have each C<\Y|> in the place of the
  892. more complicated version.  We can create a module C<customre> to do
  893. this:
  894.  
  895.     package customre;
  896.     use overload;
  897.  
  898.     sub import {
  899.       shift;
  900.       die "No argument to customre::import allowed" if @_;
  901.       overload::constant 'qr' => \&convert;
  902.     }
  903.  
  904.     sub invalid { die "/$_[0]/: invalid escape '\\$_[1]'"}
  905.  
  906.     my %rules = ( '\\' => '\\', 
  907.           'Y|' => qr/(?=\S)(?<!\S)|(?!\S)(?<=\S)/ );
  908.     sub convert {
  909.       my $re = shift;
  910.       $re =~ s{ 
  911.                 \\ ( \\ | Y . )
  912.               }
  913.               { $rules{$1} or invalid($re,$1) }sgex; 
  914.       return $re;
  915.     }
  916.  
  917. Now C<use customre> enables the new escape in constant regular
  918. expressions, i.e., those without any runtime variable interpolations.
  919. As documented in L<overload>, this conversion will work only over
  920. literal parts of regular expressions.  For C<\Y|$re\Y|> the variable
  921. part of this regular expression needs to be converted explicitly
  922. (but only if the special meaning of C<\Y|> should be enabled inside $re):
  923.  
  924.     use customre;
  925.     $re = <>;
  926.     chomp $re;
  927.     $re = customre::convert $re;
  928.     /\Y|$re\Y|/;
  929.  
  930. =head2 SEE ALSO
  931.  
  932. L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.
  933.  
  934. L<perlop/"Gory details of parsing quoted constructs">.
  935.  
  936. L<perlfunc/pos>.
  937.  
  938. L<perllocale>.
  939.  
  940. I<Mastering Regular Expressions> (see L<perlbook>) by Jeffrey Friedl.
  941.