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小議正則表達(dá)式效率 貪婪、非貪婪與回溯

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先掃盲一下什么是正則表達(dá)式的貪婪,什么是非貪婪?或者說(shuō)什么是匹配優(yōu)先量詞,什么是忽略?xún)?yōu)先量詞?
好吧,我也不知道概念是什么,來(lái)舉個(gè)例子吧。
某同學(xué)想過(guò)濾之間的內(nèi)容,那是這么寫(xiě)正則以及程序的。
復(fù)制代碼 代碼如下:

$str = preg_replace('%script>.+?/script>%i','',$str);//非貪婪

看起來(lái),好像沒(méi)什么問(wèn)題,其實(shí)則不然。若
復(fù)制代碼 代碼如下:

$str = 'scriptscript>alert(document.cookie)/script>>alert(document.cookie)/script>';

那么經(jīng)過(guò)上面的程序處理,其結(jié)果為
復(fù)制代碼 代碼如下:

$str = 'scriptscript>alert(document.cookie)/script>>alert(document.cookie)/script>';
$str = preg_replace('%script>.+?/script>%i','',$str);//非貪婪
print_r($str);
//$str 輸出為 script>alert(document.cookie)/script>

仍然達(dá)不到他想要的效果。上面的就是非貪婪,也有的叫惰性。其標(biāo)志非貪婪的標(biāo)識(shí)為量數(shù)元字符后面加? ,比如 +?、*?、??(比較特殊,以后的BLOG中,我會(huì)寫(xiě)到)等。即標(biāo)識(shí)非貪婪,如果不寫(xiě)?就是貪婪。比如
復(fù)制代碼 代碼如下:

$str = 'scriptscript>alert(document.cookie)/script>>alert(document.cookie)/script>';
$str = preg_replace('%script>.+/script>%i','',$str);//非貪婪
print_r($str);
//$str 輸出為 script 只有這些了,好像還是不太合適,哈,您知道如何重寫(xiě)那個(gè)正則嗎?

以上為貪婪,非貪婪的區(qū)別介紹。下面,聊下貪婪、非貪婪引起的回溯問(wèn)題。先看個(gè)小例子。
正則表達(dá)式為\w*(\d+),字符串為cfc456n,那么,這個(gè)正則匹配的$1是多少??

如果您回答是 456,那么,恭喜你,回答錯(cuò)了,其結(jié)果不是456,而是6,您知道為什么嗎?

CFC4N來(lái)解釋一下,當(dāng)正則引擎用正則\w*(\d+)去匹配字符串cfc456n時(shí),會(huì)先用\w*去匹配字符串cfc456n,首先,\w*會(huì)匹配字符串cfc456n的所有字符,然后再交給\d+去匹配剩下的字符串,而剩下的沒(méi)了,這時(shí),\w*規(guī)則會(huì)不情愿的吐出一個(gè)字符,給\d+去匹配,同時(shí),在吐出字符之前,記錄一個(gè)點(diǎn),這個(gè)點(diǎn),就是用于回溯的點(diǎn),然后\d+去匹配n,發(fā)現(xiàn)并不能匹配成功,會(huì)再次要求\w*再吐出一個(gè)字符,\w*會(huì)先再次記錄一個(gè)回溯的點(diǎn),再吐出一個(gè)字符。這時(shí),\w* 匹配的結(jié)果只有cfc45了,已經(jīng)吐出6n了,\d+再去匹配6,發(fā)現(xiàn)匹配成功,則會(huì)通知引擎,匹配成功了,就直接顯示出來(lái)了。所以,(\d+)的結(jié)果是6,而不是456。

當(dāng)上面的正則表達(dá)式改為 \w*?(\d+)(注意,此處為非貪婪),字符串仍然為cfc456n,那么,這時(shí)候,正則匹配的$1是多少??
甲同學(xué)回答:結(jié)果是 456。
嗯,是的,正確,是456,CFC4N弱弱的問(wèn)下,為什么是456 呢?
我在來(lái)解釋一下 為什么是456
正則表達(dá)式有條規(guī)則,是量詞優(yōu)先匹配,所以\w*?會(huì)先去匹配字符串cfc456,由于\w*?是非貪婪,正則引擎會(huì)用表達(dá)式\w+?每次僅匹配一個(gè)字符串,然后再將控制權(quán)交給后面的\d+去匹配下一個(gè)字符,同時(shí),記錄一個(gè)點(diǎn),用于在匹配不成功的時(shí)候,返回這里,再次匹配,也就是回溯點(diǎn)。由于\w后面是量詞是*,*表示0到無(wú)數(shù)次,所以,首先是0次,也就是\w*?匹配個(gè)空,記錄回溯點(diǎn),將控制權(quán)交給\d+,\d+去匹配cfc456n的第一個(gè)字符c,然后,匹配失敗,于是乎,接著講控制權(quán)交給\w*?去匹配cfc456n的c,\w*?匹配c成功,由于是非貪婪,所以,他每次只匹配一個(gè)字符,記錄回溯點(diǎn),然后再將控制權(quán)交給\d+匹配f,接著,\d+匹配f再失敗,再把控制權(quán)給\w*?,\w*?再匹配c,記錄回溯點(diǎn)(這時(shí)\w*?匹配結(jié)果是cfc了),再把控制權(quán)給\d+,\d+去匹配4,匹配成功,然后,由于量詞是+,就是1到無(wú)數(shù)次,所以,接著往后匹配,再匹配5,成功,再接著,再匹配6,成功,再接著,繼續(xù)匹配操作,下一個(gè)字符是n,匹配失敗,這時(shí),\d+會(huì)吧控制權(quán)交出去。由于\d+后面已經(jīng)沒(méi)有正則表達(dá)式了,所以,整個(gè)正則表達(dá)式宣告匹配完成,其結(jié)果就是 cfc456, 其中第一組結(jié)果是456。親愛(ài)的同學(xué),您明白剛剛的題目的結(jié)果,為什么是456了嗎?

好了,您是否從上面的例子了解了貪婪,非貪婪的匹配原理了?那您是否明白您在什么時(shí)候需要使用貪婪,非貪婪去處理您的字符串了?
鳥(niǎo)哥的文章里講到針對(duì)
表達(dá)式、程序?yàn)?
復(fù)制代碼 代碼如下:

$reg = "/script>.*?\/script>/is";
$str = "script>********/script>"; //長(zhǎng)度大于100014
$ret = preg_repalce($reg, "", $str); //返回NULL

其原因就是回溯太多了,直到造成耗盡棧空間爆棧。

再來(lái)看個(gè)例子。
字符串
復(fù)制代碼 代碼如下:

$str = 'script>123456/script>';

正則表達(dá)式為
復(fù)制代碼 代碼如下:

$strRegex1 = '%script>.+\/script>%';
$strRegex2 = '%script>.+?\/script>%';
$strRegex3 = '%script>(?:(?!\/script>).)+\/script>%';

這三個(gè)正則,分別會(huì)造成幾次回溯呢??

答案見(jiàn)下篇 PHP正則表達(dá)式的效率:回溯與固化分組
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