Rust `regex` 库快速入门教程 – wiki基地

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Rust regex 库快速入门：文本模式匹配的强大武器

在现代软件开发中，文本处理是一项核心任务。从解析用户输入、验证数据格式到日志分析、代码高亮，我们经常需要根据特定的模式来查找、匹配或修改文本。正则表达式（Regular Expressions，简称 Regex 或 Regexp）正是为此而生的强大工具。

Rust 语言凭借其安全性、性能和并发性而备受赞誉，它也提供了一个官方推荐且性能卓越的正则表达式库——regex。本篇文章将带你深入了解 Rust 的 regex 库，从安装到核心功能，助你快速掌握在 Rust 中进行高效文本模式匹配的技巧。

1. 为什么选择 Rust 的 regex 库？

在 Rust 生态系统中，regex 是进行正则表达式操作的首选库。它并非简单地包装了一个 C 库，而是用 Rust 原生 实现，并经过精心设计，拥有以下显著优势：

  1. 高性能: regex 库使用自动机理论（特别是有限自动机，NFA 和 DFA），并针对 Unicode 文本进行了优化。它保证在与文本长度线性的时间内完成匹配（O(n)），不会出现其他一些回溯式正则表达式引擎可能遇到的最坏情况下的指数级性能下降（ReDoS 问题）。
  2. 内存安全: 作为 Rust 库，它天然继承了 Rust 的内存安全特性，避免了使用 C/C++ 库可能带来的内存管理风险。
  3. Unicode 支持: regex 对 Unicode 标准有着一流的支持，包括 Unicode 字符属性、大小写折叠（case-folding）等。这在处理非 ASCII 文本时至关重要。
  4. 安全: 库的设计避免了许多正则表达式引擎中的安全陷阱，如无限循环或栈溢出。
  5. 人体工程学: API 设计清晰易用，与 Rust 的风格相符。

基于这些优点，无论你是进行简单的字符串匹配还是复杂的文本解析，regex 库都是 Rust 中最可靠和高效的选择。

2. 安装与设置

要开始使用 regex 库，你需要将其添加到你的 Rust 项目的依赖中。打开你的项目的 Cargo.toml 文件，并在 [dependencies] 部分添加以下行：

toml
[dependencies]
regex = "1.x" # 使用最新稳定版本，通常是 1.x 系列

或者，你可以直接在项目根目录下运行 Cargo 命令：

bash
cargo add regex

然后，Cargo 会自动下载并构建 regex 库及其依赖。现在，你就可以在你的 Rust 代码中引用并使用它了。

3. 核心概念：正则表达式的语法

在深入 regex 库的 API 之前，快速回顾一下正则表达式的一些基本语法是必要的。Rust 的 regex 库支持大多数常见的 Perl-compatible Regular Expressions (PCRE) 特性，但有一些为了保证性能而刻意不支持的特性（比如回溯引用，如果需要可以考虑 fancy-regex 库，但通常 regex 库的线性时间特性更重要）。

以下是一些常用的基本语法元素：

  • 字符匹配:
    • a, b, c: 匹配字面字符。
    • .: 匹配除换行符以外的任意单个字符。
    • \d: 匹配任意数字 (0-9)。
    • \w: 匹配任意单词字符 (字母、数字、下划线)。
    • \s: 匹配任意空白字符 (空格、制表符、换行符等)。
    • \D, \W, \S: 分别匹配非数字、非单词字符、非空白字符。
  • 字符集:
    • [abc]: 匹配字符集中的任意一个字符 (‘a’ 或 ‘b’ 或 ‘c’)。
    • [a-z]: 匹配指定范围内的任意字符 (小写字母 ‘a’ 到 ‘z’)。
    • [^abc]: 匹配不在字符集中的任意字符。
    • [\u{0000}-\u{FFFF}]: 匹配任意 Unicode 字符（这是一个例子，. 通常更方便，但理解字符集范围很重要）。
  • 量词:
    • ?: 匹配前一个元素零次或一次 (可选)。
    • *: 匹配前一个元素零次或多次。
    • +: 匹配前一个元素一次或多次。
    • {n}: 匹配前一个元素恰好 n 次。
    • {n,}: 匹配前一个元素至少 n 次。
    • {n,m}: 匹配前一个元素至少 n 次，至多 m 次。
    • 默认是“贪婪匹配”：尽可能匹配最长的串。
    • ? 后缀 (??, *?, +?, {n,m}?): 启用“惰性匹配”：尽可能匹配最短的串。
  • 位置锚定:
    • ^: 匹配行的开头。
    • $: 匹配行的结尾。
    • \b: 匹配单词边界。
  • 分组与捕获:
    • (...): 创建一个捕获组。匹配的文本会被“捕获”以便后续使用。
    • (?:...): 创建一个非捕获组。用于分组但不捕获文本，通常用于应用量词或逻辑分组。
    • (?P<name>...): 创建一个命名捕获组。可以通过名称访问捕获的文本。
  • 逻辑操作:
    • |: 或操作，匹配 | 符号任一侧的模式。

这只是正则表达式语法的一小部分，但涵盖了入门所需的绝大多数常见元素。Rust 的 regex 库文档提供了更详细的语法支持列表。

4. 使用 regex 库：核心功能

现在，让我们看看如何在 Rust 代码中使用 regex 库进行实际操作。

首先，需要在你的代码文件中引入 Regex 类型：

rust
use regex::Regex;

4.1 编译正则表达式

在使用正则表达式进行匹配之前，出于性能考虑，强烈建议先将正则表达式模式编译成一个 Regex 对象。编译过程会解析模式字符串并构建一个高效的状态机。如果你重复使用同一个模式进行多次匹配，编译一次可以显著提高性能。

Regex::new() 函数用于编译正则表达式。它返回一个 Result<Regex, Error>，因为正则表达式字符串可能存在语法错误导致编译失败。

“`rust
use regex::Regex;

fn main() {
// 一个简单的邮箱模式
let pattern = r”^\w+@\w+.\w+$”;

// 尝试编译正则表达式
match Regex::new(pattern) {
    Ok(regex) => {
        println!("正则表达式编译成功!");
        // 现在可以使用 regex 对象进行匹配了
        // ...
    }
    Err(err) => {
        // 如果编译失败，打印错误信息
        eprintln!("正则表达式编译失败: {}", err);
    }
}

// 在简单的示例中，经常使用 .unwrap() 或 .expect() 来快速获取编译成功的 Regex 对象
// 但在生产代码中，应该更优雅地处理错误。
let simple_regex = Regex::new(r"\d+").expect("Failed to compile simple regex");
println!("简单的数字匹配 regex 编译成功.");

}
“`

注意: 在 Rust 中，推荐使用原始字符串字面量 (r"...") 来定义正则表达式模式。这样可以避免对反斜杠 \ 进行双重转义（例如，\\d 而不是 \d），使得模式字符串更加清晰易读。

4.2 检查匹配 (is_match)

最简单的操作是检查一个字符串是否包含匹配某个模式的部分。Regex 对象的 is_match() 方法可以做到这一点。它返回一个布尔值：如果找到至少一个匹配项，则返回 true；否则返回 false。

“`rust
use regex::Regex;

fn main() {
let re = Regex::new(r”\d+”).unwrap(); // 匹配一个或多个数字

let text1 = "Hello 123 World";
let text2 = "No numbers here";

println!("'{}' 包含数字吗? {}", text1, re.is_match(text1)); // 输出: true
println!("'{}' 包含数字吗? {}", text2, re.is_match(text2)); // 输出: false

}
“`

is_match() 方法只关心是否存在匹配，而不提供匹配的具体内容或位置。

4.3 查找匹配项 (find, find_iter)

如果你不仅想知道是否存在匹配，还想获取匹配到的具体文本以及它在原字符串中的位置，可以使用 find() 或 find_iter() 方法。

  • find(): 查找第一个非重叠匹配项。它返回 Option<Match>。Match 结构体包含匹配文本的起始和结束字节索引，以及获取匹配文本片段的 as_str() 方法。
  • find_iter(): 查找所有非重叠匹配项。它返回一个迭代器，该迭代器会产生一系列 Match 结构体。

“`rust
use regex::Regex;

fn main() {
let re = Regex::new(r”\w+”).unwrap(); // 匹配一个或多个单词字符

let text = "Rust is awesome, isn't it?";

// 使用 find() 查找第一个匹配项
if let Some(first_match) = re.find(text) {
    println!("找到第一个单词:");
    println!("  匹配文本: {}", first_match.as_str());
    println!("  起始索引: {}", first_match.start());
    println!("  结束索引: {}", first_match.end()); // 结束索引是匹配文本的后一个位置
} else {
    println!("没有找到匹配项.");
}
// 输出示例:
// 找到第一个单词:
//   匹配文本: Rust
//   起始索引: 0
//   结束索引: 4

println!("\n查找所有单词:");
// 使用 find_iter() 查找所有匹配项
for word_match in re.find_iter(text) {
    println!(
        "  匹配: '{}', 索引: {}-{}",
        word_match.as_str(),
        word_match.start(),
        word_match.end()
    );
}
// 输出示例:
// 查找所有单词:
//   匹配: 'Rust', 索引: 0-4
//   匹配: 'is', 索引: 5-7
//   匹配: 'awesome', 索引: 8-15
//   匹配: 'isn', 索引: 17-20
//   匹配: 't', 索引: 20-21
//   匹配: 'it', 索引: 22-24

}
“`

Match 结构体的 start() 和 end() 方法返回的是字节索引。对于纯 ASCII 字符串，这与字符索引一致。但对于包含多字节 Unicode 字符的字符串，字节索引和字符索引可能不同。Rust 的 str 类型操作（如切片 &text[start..end]）是基于字节索引的，这与 Match 的设计相符。

4.4 捕获分组 (captures, captures_iter)

正则表达式的真正强大之处在于能够使用括号 () 创建捕获组，从而提取匹配文本的部分内容。regex 库提供了 captures() 和 captures_iter() 方法来处理捕获组。

  • captures(): 查找第一个与模式匹配的文本段，并提取所有捕获组的内容。它返回 Option<Captures>。Captures 结构体包含了整个匹配以及每个捕获组的匹配结果。
  • captures_iter(): 查找所有非重叠匹配项，并为每个匹配项提取所有捕获组的内容。它返回一个迭代器，产生一系列 Captures 结构体。

在 Captures 结构体中：

  • 索引 0 总是代表整个匹配到的文本。
  • 索引 1 代表第一个捕获组 () 匹配到的文本。
  • 索引 2 代表第二个捕获组 () 匹配到的文本，依此类推。
  • 你可以使用索引访问捕获组（captures.get(index)，返回 Option<Match>），或者对于命名捕获组，使用名称访问（captures.name("name")）。

“`rust
use regex::Regex;

fn main() {
// 匹配日期格式 YYYY-MM-DD，并捕获年、月、日
let re = Regex::new(r”(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})”).unwrap();

let text = "今天的日期是 2023-10-27，明天的日期是 2023-10-28。";

println!("查找第一个日期:");
// 使用 captures() 查找第一个匹配项及其捕获组
if let Some(caps) = re.captures(text) {
    // caps.get(0) 是整个匹配
    println!("  整个匹配: {:?}", caps.get(0).map(|m| m.as_str()));
    // caps.get(1) 是第一个捕获组 (年)
    println!("  年: {:?}", caps.get(1).map(|m| m.as_str()));
    // caps.get(2) 是第二个捕获组 (月)
    println!("  月: {:?}", caps.get(2).map(|m| m.as_str()));
    // caps.get(3) 是第三个捕获组 (日)
    println!("  日: {:?}", caps.get(3).map(|m| m.as_str()));

    // 也可以直接使用索引访问，但如果捕获组不存在会 panic
    // println!("整个匹配 (直接索引): {}", caps.get(0).unwrap().as_str());
    // println!("年 (直接索引): {}", caps.get(1).unwrap().as_str());
    // println!("月 (直接索引): {}", caps.get(2).unwrap().as_str());
    // println!("日 (直接索引): {}", caps.get(3).unwrap().as_str());
} else {
    println!("没有找到日期格式的匹配项.");
}
// 输出示例:
// 查找第一个日期:
//   整个匹配: Some("2023-10-27")
//   年: Some("2023")
//   月: Some("10")
//   日: Some("27")


println!("\n查找所有日期:");
// 使用 captures_iter() 查找所有匹配项及其捕获组
for caps in re.captures_iter(text) {
    // get(0) 是整个匹配
    let full_match = caps.get(0).unwrap().as_str();
    let year = caps.get(1).unwrap().as_str();
    let month = caps.get(2).unwrap().as_str();
    let day = caps.get(3).unwrap().as_str();

    println!("  找到日期: {} (年: {}, 月: {}, 日: {})", full_match, year, month, day);
}
// 输出示例:
// 查找所有日期:
//   找到日期: 2023-10-27 (年: 2023, 月: 10, 日: 27)
//   找到日期: 2023-10-28 (年: 2023, 月: 10, 日: 28)

}
“`

命名捕获组:

可以使用 (?P<name>...) 语法创建命名捕获组，并通过名称而不是索引来访问它们，这提高了代码的可读性。

“`rust
use regex::Regex;

fn main() {
// 使用命名捕获组匹配日期 YYYY-MM-DD
let re = Regex::new(r”(?P\d{4})-(?P\d{2})-(?P\d{2})”).unwrap();

let text = "日志记录时间: 2023-10-27";

if let Some(caps) = re.captures(text) {
    // 通过名称访问捕获组
    let year = caps.name("year").unwrap().as_str();
    let month = caps.name("month").unwrap().as_str();
    let day = caps.name("day").unwrap().as_str();
    let full_match = caps.get(0).unwrap().as_str();

    println!("找到日期: {} (年: {}, 月: {}, 日: {})", full_match, year, month, day);
} else {
    println!("没有找到日期格式的匹配项.");
}
// 输出示例:
// 找到日期: 2023-10-27 (年: 2023, 月: 10, 日: 27)

}
“`

使用命名捕获组是更推荐的做法，尤其是在模式包含多个捕获组时。

4.5 替换文本 (replace_all, replace, replacen)

正则表达式不仅用于查找和提取，还可以用于替换匹配到的文本。regex 库提供了几种替换方法：

  • replace_all(text, rep): 将 text 中所有非重叠的匹配项替换为 rep 指定的内容。rep 可以是一个字符串切片 (&str) 或一个实现 Replacer Trait 的类型（包括闭包）。返回一个新的拥有所有权的字符串 (String)，但内部使用了 Cow<'_, str> 来优化，如果没有任何替换发生，则避免复制原始字符串。
  • replace(text, rep): 只替换 text 中第一个匹配项。行为与 replace_all 类似，只是次数不同。
  • replacen(text, limit, rep): 替换 text 中前 limit 个非重叠匹配项。

在 rep 字符串中，可以使用 $index 或 $name 来引用捕获组的内容：

  • $0: 代表整个匹配到的文本。
  • $1, $2, …: 代表第 1、第 2 等捕获组的内容。
  • $name: 代表名为 name 的捕获组的内容。
  • $$: 代表一个字面量的 $ 符号。

“`rust
use regex::Regex;

fn main() {
let text = “电子邮件地址：[email protected] 和 [email protected]。”;

// 替换所有邮箱地址为 [ redacted ]
let re_email = Regex::new(r"\w+@\w+\.\w+").unwrap();
let redacted_text = re_email.replace_all(text, "[ redacted ]");
println!("文本经过替换: {}", redacted_text);
// 输出示例:
// 文本经过替换: 电子邮件地址：[ redacted ] 和 [ redacted ]。

println!("\n--------------------");

// 转换日期格式从 YYYY-MM-DD 到 DD/MM/YYYY
let text_date = "日期: 2023-10-27";
// 捕获组 1: 年 (\d{4})
// 捕获组 2: 月 (\d{2})
// 捕获组 3: 日 (\d{2})
let re_date = Regex::new(r"(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})").unwrap();
// 替换字符串中使用 $3/\/\ 来重新排列捕获组
let formatted_date = re_date.replace_all(text_date, "$3/\/\");
println!("日期格式转换: {}", formatted_date);
// 输出示例:
// 日期格式转换: 日期: 27/10/2023

println!("\n--------------------");

// 只替换第一个匹配项
let text_multi = "apple banana apple orange";
let re_fruit = Regex::new(r"apple").unwrap();
let replaced_first = re_fruit.replace(text_multi, "kiwi");
println!("替换第一个 'apple': {}", replaced_first);
// 输出示例:
// 替换第一个 'apple': kiwi banana apple orange

println!("\n--------------------");

// 使用闭包进行更复杂的替换
let text_nums = "Numbers: 1 2 3 4 5";
let re_nums = Regex::new(r"\d+").unwrap();
// 闭包接收一个 Captures 参数，返回 Cow<'a, str> 或 String
let doubled_nums = re_nums.replace_all(text_nums, |caps: &Captures| {
    // 获取匹配到的数字字符串
    let num_str = caps.get(0).unwrap().as_str();
    // 解析为 i32，计算两倍，再转回 String
    let num = num_str.parse::<i32>().unwrap();
    (num * 2).to_string()
});
println!("数字翻倍替换: {}", doubled_nums);
// 输出示例:
// 数字翻倍替换: Numbers: 2 4 6 8 10

}
“`

使用闭包进行替换提供了极大的灵活性，你可以根据捕获到的内容执行任意逻辑，然后返回用于替换的新字符串。

4.6 其他常用方法 (简述)

  • split(text): 根据正则表达式的匹配项来分割字符串，返回一个迭代器，生成字符串片段。
  • splitn(text, limit): 根据正则表达式的匹配项来分割字符串，但最多进行 limit 次分割。

“`rust
use regex::Regex;

fn main() {
let text = “item1, item2; item3 | item4″;
// 匹配逗号、分号或竖线作为分隔符
let re_delimiter = Regex::new(r”[,;|]\s*”).unwrap(); // 匹配分隔符及后面的0个或多个空白字符

println!("分割字符串:");
for part in re_delimiter.split(text) {
    println!("  - {}", part);
}
// 输出示例:
// 分割字符串:
//   - item1
//   - item2
//   - item3
//   - item4

println!("\n--------------------");

let text_long = "a,b,c,d,e,f";
println!("限制分割次数 (最多2次):");
for part in re_delimiter.splitn(text_long, 3) { // 分割3次，产生4个片段
     println!("  - {}", part);
}
// 输出示例:
// 限制分割次数 (最多2次):
//   - a
//   - b
//   - c,d,e,f

}
“`

5. 性能考虑：编译的重要性与静态初始化

前面提到，编译正则表达式是提高性能的关键。对于在程序生命周期内会多次使用的正则表达式，只编译一次是最佳实践。

那么，如何在一个应用程序中方便地管理这些只需编译一次的 Regex 对象呢？Rust 生态系统提供了几种模式：

  1. lazy_static crate: 这是一个非常流行的第三方 crate，允许你创建懒加载的静态变量。正则表达式会在第一次访问时编译，之后复用。
  2. Rust 1.56+ 的 OnceCell (或 std::sync::OnceLock) + std::thread_local::ThreadLocal: 这是标准库提供的方式，功能类似 lazy_static，但可能在某些场景下更灵活。OnceCell 用于单线程场景或线程间的不可变共享，ThreadLocal 用于每个线程拥有自己的副本（可能用于避免锁竞争）。对于 Regex 这种线程安全的类型，OnceCell 或 OnceLock 通常足够了。

我们以 lazy_static 为例（因为其简洁性在 regex 场景下很常用，但请注意它需要添加依赖）：

首先，在 Cargo.toml 添加依赖：

toml
[dependencies]
regex = "1.x"
lazy_static = "1.x"

然后在代码中使用：

“`rust
use regex::Regex;
use lazy_static::lazy_static;

// 使用 lazy_static! 宏创建静态 Regex 对象
lazy_static! {
// 这个 Regex 对象会在第一次被访问时编译
static ref EMAIL_REGEX: Regex = Regex::new(r”^\w+@\w+.\w+$”).expect(“Failed to compile email regex”);
static ref DATE_REGEX: Regex = Regex::new(r”(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})”).expect(“Failed to compile date regex”);
}

fn main() {
let email1 = “[email protected]”;
let email2 = “invalid-email”;

// 直接使用静态 Regex 对象，无需重复编译
println!("'{}' 是有效邮箱吗? {}", email1, EMAIL_REGEX.is_match(email1));
println!("'{}' 是有效邮箱吗? {}", email2, EMAIL_REGEX.is_match(email2));

let date_text = "日期: 2023-10-27";
if let Some(caps) = DATE_REGEX.captures(date_text) {
    println!("找到日期: {}", caps.get(0).unwrap().as_str());
}

}
“`

通过这种方式，EMAIL_REGEX 和 DATE_REGEX 会在程序运行过程中首次被使用时自动编译，之后所有对它们的访问都将使用同一个高效的 Regex 实例。这对于高性能的应用是至关重要的。

如果你偏好标准库的方式，可以使用 OnceLock:

“`rust
use regex::Regex;
use std::sync::OnceLock;

// 使用 OnceLock 创建一个静态 Regex 对象
static EMAIL_REGEX_ONCELOCK: OnceLock = OnceLock::new();

fn main() {
let email1 = “[email protected]”;

// 获取或初始化 Regex 对象
let re = EMAIL_REGEX_ONCELOCK.get_or_init(|| {
    // 如果是第一次访问，执行这个闭包进行初始化（编译）
    Regex::new(r"^\w+@\w+\.\w+$").expect("Failed to compile email regex")
});

println!("'{}' 是有效邮箱吗? {}", email1, re.is_match(email1));

// 后续访问 get_or_init 会直接返回已初始化的对象，不会重复编译
let re_again = EMAIL_REGEX_ONCELOCK.get_or_init(|| {
     panic!("这个不会被执行，因为已经初始化过了");
     Regex::new(r"won't compile").unwrap() // 只是占位，实际上不会到这里
});
 println!("再次获取 Regex 对象 (不会重复编译)");

}
``OnceLock是 Rust 1.63 稳定化的特性，OnceCell` 在 1.56 稳定。它们都是标准库提供的初始化一次的机制。

6. 错误处理

正则表达式的模式字符串必须遵循正确的语法。如果模式字符串有误，Regex::new() 将返回一个 Err(regex::Error)。在实际应用中，你应该优雅地处理这种错误，而不是简单地使用 .unwrap() 或 .expect() 导致程序崩溃。

“`rust
use regex::Regex;

fn main() {
// 这是一个无效的正则表达式模式 (括号不匹配)
let invalid_pattern = r”(\d{4}-“;

match Regex::new(invalid_pattern) {
    Ok(regex) => {
        // 如果编译成功，可以使用 regex 对象
        println!("Regex compiled successfully.");
    }
    Err(err) => {
        // 如果编译失败，打印错误信息并处理
        eprintln!("Error compiling regex: {}", err);
        // 在实际应用中，你可能会选择退出程序、记录错误、
        // 或者使用一个默认行为等
    }
}

}
“`

regex::Error 结构体提供了关于错误原因的详细信息，可以通过 Display Trait 格式化打印。

7. 高级配置与 RegexBuilder

regex 库还提供 RegexBuilder 结构体，允许你在编译正则表达式时设置各种选项，例如：

  • case_insensitive(true): 忽略大小写匹配。
  • unicode(false): 禁用 Unicode 支持（仅匹配 ASCII）。这可以略微提高仅处理 ASCII 文本时的性能。
  • dot_matches_new_line(true): 让 . 字符也匹配换行符 \n。
  • multi_line(true): 让 ^ 和 $ 分别匹配行的开始和结束，而不仅仅是整个字符串的开始和结束。

“`rust
use regex::RegexBuilder;

fn main() {
let text = “Hello\nWorld”;

// 默认情况下，. 不匹配换行符，^ 和 $ 匹配整个字符串的边界
let re_default = RegexBuilder::new(r".*")
    .build() // 构建 Regex 对象
    .unwrap();
println!("默认匹配 (.*): {:?}", re_default.find_iter(text).map(|m| m.as_str()).collect::<Vec<_>>());
// 输出示例: 默认匹配 (.*): ["Hello", "World"] - 因为.*匹配到换行符前，然后继续匹配下一行

let re_dot_nl = RegexBuilder::new(r".*")
    .dot_matches_new_line(true) // 让 . 匹配换行符
    .build()
    .unwrap();
println!("点号匹配换行符 (.*): {:?}", re_dot_nl.find_iter(text).map(|m| m.as_str()).collect::<Vec<_>>());
// 输出示例: 点号匹配换行符 (.*): ["Hello\nWorld"] - 因为.现在可以跨行

let text_multi = "Line 1\nLine 2\nLine 3";
// 默认情况下，^ 只匹配字符串开头
let re_start = RegexBuilder::new(r"^Line").build().unwrap();
 println!("默认 ^ 匹配: {:?}", re_start.find_iter(text_multi).map(|m| m.as_str()).collect::<Vec<_>>());
 // 输出示例: 默认 ^ 匹配: ["Line"]

// 启用多行模式，^ 匹配每行开头
let re_multi_line = RegexBuilder::new(r"^Line")
    .multi_line(true)
    .build()
    .unwrap();
println!("多行模式 ^ 匹配: {:?}", re_multi_line.find_iter(text_multi).map(|m| m.as_str()).collect::<Vec<_>>());
// 输出示例: 多行模式 ^ 匹配: ["Line", "Line", "Line"]

println!("\n--------------------");

// 忽略大小写
let text_case = "Apple aPpLe APPLE";
let re_case_insensitive = RegexBuilder::new(r"apple")
    .case_insensitive(true)
    .build()
    .unwrap();
println!("忽略大小写匹配 ('apple'): {:?}", re_case_insensitive.find_iter(text_case).map(|m| m.as_str()).collect::<Vec<_>>());
// 输出示例: 忽略大小写匹配 ('apple'): ["Apple", "aPpLe", "APPLE"]

}
“`

RegexBuilder 提供了更精细的控制，适用于需要非默认行为的场景。

8. 总结与展望

本篇文章带你快速入门了 Rust 的 regex 库。我们学习了：

  • regex 库的优势：高性能、安全、Unicode 支持。
  • 如何在 Cargo.toml 中添加依赖。
  • 正则表达式的基本语法回顾。
  • 核心 API 的使用：
    • Regex::new() 编译正则表达式。
    • is_match() 检查是否存在匹配。
    • find() 和 find_iter() 查找匹配项。
    • captures() 和 captures_iter() 使用捕获组提取部分文本（包括命名捕获组）。
    • replace_all(), replace(), replacen() 进行文本替换，包括使用捕获组和闭包。
    • split() 和 splitn() 分割字符串。
  • 性能优化：通过 lazy_static 或 OnceLock 进行静态编译。
  • 错误处理：优雅地处理编译时可能出现的错误。
  • RegexBuilder：进行更高级的配置。

regex 库是 Rust 生态中处理文本模式匹配的强大且高效的工具。掌握了这些核心功能，你已经能够解决绝大多数文本处理任务。

正则表达式本身是一个庞大的主题，有许多更复杂的语法和技巧。Rust regex 库也提供了比本文介绍的更多的功能和细粒度控制。当你遇到更复杂的模式匹配需求时，强烈建议查阅以下资源：

  • Rust regex 库的官方文档: https://docs.rs/regex/ 这是最权威和详细的参考。
  • 正则表达式语法参考: 查找通用的 PCRE 或 RE2 语法指南。regex 库的文档中也链接了其具体支持的语法子集。

不断实践，尝试在你的项目中使用 regex 库来解决实际问题，你会越来越熟练地运用这个强大的工具。祝你在 Rust 的世界里编码愉快！

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