класс cmatch m регулярные выражения с++ расскажи п...

В C++11 появилась стандартная библиотека для работы с регулярными выражениями, которая объявлена в заголовке <regex>. Рассмотрим ключевые моменты, связанные с классом cmatch, квантификаторами и работой с итераторами.

---

1. Класс cmatch

• cmatch – это специальный тип результата сопоставления (matching result) для работы с C-строками (массивами символов типа const char*). Он является синонимом match_results<const char*>.

• При использовании функций std::regex_match или std::regex_search можно передавать C-строки, а результат сохранять в объекте типа cmatch.

• Объект cmatch позволяет получить доступ к найденным подстрокам (группам) через операторы индексирования. Например, result[0] содержит всю найденную подстроку, а result[1], result[2] и т.д. — соответствующие захватывающие группы.

• Пример использования:

  cpp
  #include <iostream>
  #include <regex>
  
  int main() {
      const char* text = "abc123";
      std::regex pattern("([a-z]+)([0-9]+)");
      std::cmatch result;
  
      if (std::regex_match(text, result, pattern)) {
          std::cout << "Найдено: " << result[0] << std::endl;
          std::cout << "Буквенная часть: " << result[1] << std::endl;
          std::cout << "Числовая часть: " << result[2] << std::endl;
      }
      return 0;
  }

---

2. Квантификаторы в регулярных выражениях

Квантификаторы позволяют указать, сколько раз должен повторяться шаблон:

• * – соответствует предыдущему элементу 0 или более раз.
  Пример: a* соответствует "", "a", "aa", "aaa" и т.д.
• + – соответствует предыдущему элементу 1 или более раз.
  Пример: a+ соответствует "a", "aa", "aaa" и т.д.
• ? – соответствует предыдущему элементу 0 или 1 раз (делает его необязательным).
  Пример: a? соответствует "", "a".
• {n} – точно n повторений элемента.
  Пример: a{3} соответствует "aaa".
• {n,} – n и более повторений элемента.
  Пример: a{2,} соответствует "aa", "aaa", "aaaa" и т.д.
• {n,m} – от n до m повторений элемента.
  Пример: a{1,3} соответствует "a", "aa", "aaa".

Квантификаторы можно применять как к одиночным символам, так и к группам, заключенным в скобки. Они позволяют гибко описывать паттерны поиска.

---

3. Работа с итераторами в регулярных выражениях

Стандартная библиотека C++ предоставляет два типа итераторов для работы с регулярными выражениями:

• std::regex_iterator
  Этот итератор используется для поиска всех вхождений шаблона в строке. Он позволяет перебирать последовательность результатов, где каждый результат — это объект типа match_results.

  Пример:

  cpp
  #include <iostream>
  #include <regex>
  #include <string>
  
  int main() {
      std::string text = "One 1, Two 2, Three 3";
      std::regex pattern("(\\d+)");
      auto begin = std::sregex_iterator(text.begin(), text.end(), pattern);
      auto end = std::sregex_iterator();
  
      for (auto it = begin; it != end; ++it) {
          std::smatch match = *it;
          std::cout << "Найдено число: " << match.str() << std::endl;
      }
      return 0;
  }

• std::regex_token_iterator
  Этот итератор позволяет более тонко управлять тем, какие части найденного текста включать в результаты. Он может использоваться для разделения строки на токены по заданному шаблону или для извлечения конкретных подмасок.

  Пример:

  cpp
  #include <iostream>
  #include <regex>
  #include <string>
  
  int main() {
      std::string text = "One 1, Two 2, Three 3";
      std::regex pattern("(\\d+)");
      // Извлекаем только первую захватывающую группу (номер)
      std::regex_token_iterator<std::string::iterator> tokenIt(text.begin(), text.end(), pattern, 1);
      std::regex_token_iterator<std::string::iterator> tokenEnd;
  
      for (; tokenIt != tokenEnd; ++tokenIt) {
          std::cout << "Найдено число: " << *tokenIt << std::endl;
      }
      return 0;
  }

---

Итог

• cmatch применяется для работы с C-строками при использовании регулярных выражений.
• Квантификаторы (*, +, ?, {n}, {n,}, {n,m}) позволяют задавать требуемое число повторений шаблона.
• Итераторы (std::regex_iterator и std::regex_token_iterator) помогают перебирать все вхождения шаблона в строке или извлекать определенные подмаски.

Эти инструменты делают работу с регулярными выражениями в C++ гибкой и мощной, позволяя обрабатывать строки, находить совпадения и манипулировать текстом с минимальными усилиями.