Programmation C sharp/Expression régulière

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Programmation C#
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En informatique, une expression régulière ou expression rationnelle ou expression normale ou motif, est une chaîne de caractères, qui décrit, selon une syntaxe précise, un ensemble de chaînes de caractères possibles. Les expressions régulières sont également appelées regex (de l'anglais regular expression). Elles sont issues des théories mathématiques des langages formels. Les expressions régulières sont aujourd’hui utilisées pour la lecture, le contrôle, la modification, et l'analyse de textes ainsi que la manipulation des langues formelles que sont les langages informatiques.

L'exemple d'expression régulière suivant permet de valider qu'une chaîne de caractère correspond à la syntaxe d'un nombre entier non signé, c'est à dire une suite non vide de chiffres :

[0-9]+

En détails :

  • Les crochets spécifient l'ensemble des caractères auquel doit appartenir le caractère courant de la chaîne. Dans cet exemple, l'ensemble est celui des chiffres de 0 à 9 inclus.
  • Le caractère plus indique de répéter le motif précédent au moins une fois (suite non vide).


En C sharp, la validation d'une chaîne de caractères peut se faire en utilisant la méthode statique IsMatch de la classe System.Text.RegularExpressions.Regex :

using System;
using System.Text.RegularExpressions;

public class Exemple
{
    public static void Main()
	{
		Console.WriteLine(Regex.IsMatch("[0-9]+", "12345")); // True
		Console.WriteLine(Regex.IsMatch("[0-9]+", "12ABC")); // False
	}
}

Syntaxe[modifier | modifier le wikicode]

Les expressions rationnelles peuvent être analysées et testées via un débogueur en ligne comme https://regex101.com/.

Expressions rationnelles courantes
Caractère Type Explication
. Point N'importe quel caractère
[...] crochets classe de caractères : tous les caractères énumérés dans la classe, avec possibilité de plages dont les bornes sont séparées par "-". Ex : [0-9a-z] pour tout l'alphanumérique en minuscule, ou [0-Z] pour tous les caractères de la table Unicode entre "0" et "Z", c'est-à-dire l'alphanumérique majuscule plus ":;<=>?@"[1].
[^...] crochets et circonflexe classe complémentée : tous les caractères sauf ceux énumérés.
[...[...]] union Union des deux ensembles
[...&&[...]] intersection Intersection des deux ensembles
^ circonflexe Marque le début de la chaîne ou de la ligne.
$ dollar Marque la fin de la chaîne ou de la ligne.
| barre verticale Alternative - ou reconnaît l'un ou l'autre
(...) parenthèses groupe de capture : utilisé pour limiter la portée d'un masque ou de l'alternative, grouper un motif répété ou capturer une séquence
\n référence Même séquence que celle capturée précédemment par le nème groupe de capture
\g{n} référence Même séquence que celle capturée précédemment par le nème groupe de capture
(?<nom>pattern) Sous-motif nommé Nomme le résultat d'un groupe de capture par un nom.
\g{nom} référence Même séquence que celle capturée précédemment par le groupe de capture nommé nom.
\k<nom> référence Même séquence que celle capturée précédemment par le groupe de capture nommé nom.

Par défaut, les caractères et groupes ne sont pas répétés. Les quantificateurs permettent de spécifier le nombre de répétitions et sont spécifiés immédiatement après le caractère ou groupe concerné.

Quantificateurs
Caractère Type Explication
* astérisque 0, 1 ou plusieurs occurrences
+ plus 1 ou plusieurs occurrences
? interrogation 0 ou 1 occurrence
{...} accolades comptage : détermine un nombre de caractères remplissant les critères qu'il suit. Exemples :
  • a{2} deux occurrences de "a",
  • a{1,10} (sans espace) entre une et dix,
  • a{,10} jusqu'à 10 fois (de 0 à 10),
  • a{3,} au moins 3 fois (de 3 à l'infini).

Par défaut les quantificateurs ne recherchent pas forcément la plus longue séquence de répétition possible. Il est possible de les suffixer avec un caractère pour modifier leur comportement.

Modificateurs de quantificateurs
Caractère Type Explication
? réticent Le quantificateur qui précède recherchera la plus petite séquence possible.
+ possessif Le quantificateur qui précède recherchera la plus grande séquence possible.

Remarques :

  • Les caractères de début et fin de chaîne (^ et $) ne fonctionnent pas dans [] où ils ont un autre rôle.
  • Les opérateurs * et + sont toujours avides, pour qu'ils laissent la priorité il faut leur apposer un ? à leur suite[2].
Classes de caractères POSIX[3]
Classe Signification
[[:alpha:]] n'importe quelle lettre
[[:digit:]] n'importe quel chiffre
[[:xdigit:]] caractères hexadécimaux
[[:alnum:]] n'importe quelle lettre ou chiffre
[[:space:]] n'importe quel espace blanc
[[:punct:]] n'importe quel signe de ponctuation
[[:lower:]] n'importe quelle lettre en minuscule
[[:upper:]] n'importe quelle lettre capitale
[[:blank:]] espace ou tabulation
[[:graph:]] caractères affichables et imprimables
[[:cntrl:]] caractères d'échappement
[[:print:]] caractères imprimables exceptés ceux de contrôle
Expressions rationnelles Unicode[4]
Expression Signification
\\ Antislash
\C Caractère spécial C non interprété : [ ] { } ( ) ? * . : \ & - ^ $
\Q...\E Séquence littérale non interprétée
\0xxx Caractère Unicode (1 à 3 chiffres octaux)
\a Alarme (ASCII 07)
\A Début de chaîne
\b Caractère de début ou fin de mot
\B Caractère qui n'est pas début ou fin de mot
\cX Caractère de contrôle ASCII (X étant une lettre)
\d Chiffre
\D Non chiffre
\e Escape (ASCII 1B)
\f Form-feed (ASCII 0C)
\G Fin de la correspondance précédente
\h Espace blanc horizontal [ \t\xA0\u1680\u180e\u2000-\u200a\u202f\u205f\u3000]
\H Non espace blanc horizontal [^\h]
\n Fin de ligne
\pL, \p{L}, \p{Letter} Lettre (dans tout langage)
\r Retour charriot
\R Retour à la ligne, équivaut à \u000D\u000A|[\u000A\u000B\u000C\u000D\u0085\u2028\u2029]
\s Caractères espace [ \t\n\x0B\f\r]
\S Non caractères espace [^\s]
\t Tabulation
\uxxxx Caractère Unicode (4 chiffres hexadécimaux)
\v Espace blanc vertical [\n\x0B\f\r\x85\u2028\u2029]
\V Non espace blanc vertical [^\v]
\w Caractère alphanumérique : lettre, chiffre ou underscore
\W Caractère qui n'est pas lettre, chiffre ou underscore
\xxx Caractère Unicode (2 chiffres hexadécimaux)
\x{xx...x} Caractère Unicode (chiffres hexadécimaux)
\X Caractère Unicode du groupe de graphèmes étendu
\z Fin de chaîne

Constructeurs spéciaux : Ces fonctions précèdent l'expression à laquelle elles s'appliquent, et le tout doit être placé entre parenthèses.

  • ?: : groupe non capturant. Ignorer le groupe de capture lors de la numérotation des backreferences. Exemple : ((?:sous-chaine_non_renvoyée|autre).*).
    La présence d'un groupe capturant peut engendrer une allocation mémoire supplémentaire. Si une expression régulière particulièrement complexe provoque une erreur de mémoire, essayez de remplacer les groupes capturant non référencés et inutilisés par des groupes non-capturant en ajoutant ?: juste après la parenthèse ouvrante, et en décalant les numéros des groupes référencés.
  • ?> : groupe non capturant indépendant.
  • ?<= : positive lookbehind, vérifier (sans consommer) que ce qui précède correspond au motif spécifié. Exemple :
    Chercher une lettre u précédée d'une lettre q : (?<=q)u
  • ?<! : negative lookbehind, vérifier (sans consommer) que ce qui précède ne correspond pas au motif spécifié.
  • ?= : positive lookahead, vérifier (sans consommer) que ce qui suit correspond au motif spécifié.
  • ?! : negative lookahead, vérifier (sans consommer) que ce qui suit ne correspond pas au motif spécifié. Exemples :
    Chercher une lettre q non suivie d'une lettre u : q(?!u)
    ((?!sous-chaine_exclue).)
    <(?!body).*> : pour avoir toutes les balises HTML sauf "body".
    début((?!mot_exclu).)*fin[5] : pour rechercher tout ce qui ne contient pas un mot entre deux autres.
    (?!000|666) : pour exclure 000 et 666[6].

Options :

Les options d'interprétation sont en général spécifié à part. Mais certaines API ne permettent pas de les spécifier. Il est possible d'insérer ces options dans l'expression régulière[7].

(?optionsactivées-optionsdésactivées)

Exemples :

  • Chercher un mot composé de voyelles sans tenir compte de la casse :
    (?i)[AEIOUY]+
  • Chercher un mot composé de voyelles en majuscules :
    (?-i)[AEIOUY]+

Les options s'appliquent à partir de leur position dans l'expression et se termine en fin de groupe. Exemple :

  • Chercher un mot composé de voyelles sans tenir compte de la casse, entre deux autres en majuscules :
    [AEIOUY]+(?i)[AEIOUY]+(?-i)[AEIOUY]+
    Plutôt qu'activer des options pour un groupe puis les désactiver, il est possible de faire un groupe non capturant :
    [AEIOUY]+(?i:[AEIOUY]+)[AEIOUY]+


Les expressions rationnelles en C sharp nécessitent les classes de l'espace de nom System.Text.RegularExpressions.

Exemple[modifier | modifier le wikicode]

L'exemple ci-dessous recherche les mots répétés consécutivement dans une chaîne de caractères et affiche toutes leurs positions.

using System;
using System.Text.RegularExpressions;

public class TestRepetitionMot
{
    public static void Main()
    {
        // Une expression régulière pour les mots répétés :
        Regex rx = new Regex(@"\b(?<mot>\w+)\s+(\k<mot>)\b",
            RegexOptions.Compiled | RegexOptions.IgnoreCase);

        // Chaîne de caractère testée :
        string texte = "Le le test des mots  mots répétés dans une phrase longue longue.";

        // Recherche des correspondances :
        MatchCollection matches = rx.Matches(texte);

        // Résultats : nombre et liste des correspondances
        Console.WriteLine("{0} correspondances dans :\n    {1}", matches.Count, texte);
        foreach (Match match in matches)
        {
            GroupCollection groups = match.Groups;
            Console.WriteLine(" -  '{0}' répété aux positions {1} et {2}",
                groups["word"].Value, groups[0].Index, groups[1].Index);
        }
    }
}

Ce code affiche dans la console :

3 correspondances dans :
    Le le test des mots  mots répétés dans une phrase longue longue.
 -  'Le' répété aux positions 0 et 3
 -  'mots' répété aux positions 15 et 21
 -  'longue' répété aux positions 50 et 57

Références[modifier | modifier le wikicode]

  1. https://unicode-table.com/fr/
  2. https://docstore.mik.ua/orelly/webprog/pcook/ch13_05.htm
  3. https://www.regular-expressions.info/posixbrackets.html
  4. https://www.regular-expressions.info/unicode.html
  5. https://www.regextester.com/15
  6. Jan Goyvaerts, Steven Levithan, Regular Expressions Cookbook, O'Reilly Media, Inc., (lire en ligne)
  7. Les options sont appelées modifiers, voir https://www.regular-expressions.info/modifiers.html