Регулярные выражения в C++ с примерами для начинающих

Регулярные выражения в C++ с примерами: полное руководство для начинающих

Регулярные выражения (regex) — это мощный инструмент для поиска, проверки и замены текста по шаблону. В C++ работа с регулярными выражениями реализована через библиотеку <regex>, которая появилась в стандарте C++11. В этой статье мы разберем основы работы с regex в C++ на практических примерах, понятных даже новичкам.

Что такое регулярные выражения и зачем они нужны?

Регулярное выражение — это последовательность символов, задающая шаблон для поиска в тексте. Например, шаблон \d{3}-\d{2}-\d{2} описывает формат номера СНИЛС: три цифры, дефис, две цифры, дефис, две цифры.

Основные задачи, которые решают регулярные выражения в C++:

• Проверка корректности ввода (email, телефон, дата)
• Извлечение данных из текста
• Поиск и замена подстрок
• Разделение строк по сложным разделителям

Библиотека <regex> предоставляет три основных алгоритма:

• std::regex_match — полное совпадение строки с шаблоном
• std::regex_search — поиск совпадения в строке
• std::regex_replace — замена совпадений по шаблону

Базовый синтаксис регулярных выражений в C++

Прежде чем писать код, разберем основные элементы синтаксиса regex, которые пригодятся в примерах:

Пример 1: Проверка email-адреса с помощью regex_match

Начнем с простого — проверим, соответствует ли строка формату email. Используем std::regex_match, который требует полного совпадения.

#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>

int main() {
    std::string email = "user@example.com";
    // Простой шаблон для email:
    // [\w.]+ — один или более символов (буквы, цифры, точка, подчеркивание)
    // @ — символ собаки
    // [\w.]+ — доменное имя
    // \.[a-z]{2,} — точка и домен верхнего уровня (от 2 букв)
    std::regex pattern(R"([\w.]+@[\w.]+\.\w{2,})");
    
    if (std::regex_match(email, pattern)) {
        std::cout << "Email корректен" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Email некорректен" << std::endl;
    }
    
    // Пример с невалидным email
    email = "user@com";
    if (std::regex_match(email, pattern)) {
        std::cout << "Email корректен" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Email некорректен" << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

Результат работы:

Email корректен
Email некорректен

Обратите внимание на сырую строку R"(...)" — она позволяет не экранировать обратные слеши, что делает шаблон более читаемым.

Пример 2: Поиск всех номеров телефонов в тексте (regex_search)

Теперь найдем все номера телефонов в формате +7 (XXX) XXX-XX-XX внутри большого текста. Используем std::regex_search в цикле с итератором.

#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>

int main() {
    std::string text = "Контакты: +7 (495) 123-45-67 и +7 (916) 987-65-43. "
                       "Дополнительно: 8-800-555-35-35";
    
    // Шаблон для российского номера: +7 (код) XXX-XX-XX
    std::regex phone_pattern(R"(\+7\s\(\d{3}\)\s\d{3}-\d{2}-\d{2})");
    
    // Итератор для поиска всех совпадений
    auto words_begin = std::sregex_iterator(text.begin(), text.end(), phone_pattern);
    auto words_end = std::sregex_iterator();
    
    std::cout << "Найденные номера:" << std::endl;
    int count = 1;
    for (std::sregex_iterator i = words_begin; i != words_end; ++i) {
        std::smatch match = *i;
        std::cout << count++ << ". " << match.str() << std::endl;
    }
    
    if (words_begin == words_end) {
        std::cout << "Номера не найдены