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用 Python 的魔术方法做出更好的正则表达式 API

用 Python 的魔术方法做出更好的正则表达式 API

作者: PyChina | 来源:发表于2016-10-10 17:39 被阅读94次

    原文出处: charlesleifer 译文出处:yexiaobai

    我的一个同事提到,他错过了 Ruby 的正则表达式的语法糖。我没有使用过 Ruby 的正则表达式,但是以我对 Python 的足够了解知道 API 是缺少足够的语法糖。

    首先,从正则表达式检索捕捉组需要两个步骤。第一步,你需要调用 match() 或是 search(),并将结果分配给一个变量。然后,你需要检查结果是否为 None(表明没有发现匹配)。最后,如果匹配存在,你可以安全的提取捕获组。下面是一个示例:

    >>> import re
    >>> match_obj = re.match('([0-9]+)', '123foo')
    >>> match_obj  # What is `match_obj`?
    <_sre.SRE_Match object at 0x7fd1bb000828>
    >>> match_obj.groups()
    ('123',)
     
    >>> match_obj = re.match('([0-9]+)', 'abc')
    >>> match_obj
    None
    

    还可以更好,在我看来,类似下面:

    >>> re.get_matches('([0-9]+)', '123foo')
    ('123',)
     
    >>> re.get_matches('([0-9]+)', 'abc')
    None
    

    我经常遇到的另外一件事情就是 re.sub 的混合参数,它可以执行正则的查找和替换。要求的参数,按照顺序,是 pattern,replacement, search_string。无论出于何种原因,对我来说,更直观的是在替换之前使用 search_string。

    不幸的是,改编这些参数会导致“看起来正确”的结果。下面是一个例子,这里的目标是使用单词 bar 替换单词 foo。

    >>> re.sub('foo', 'replace foo with bar', 'bar')
    'bar'
     
    >>> re.sub('foo', 'bar', 'replace foo with bar')
    'replace bar with bar'
    

    其中关于 re.sub 的用法可以参考这篇文章,很详细 http://www.crifan.com/python_re_sub_detailed_introduction/
    在第一个例子中,我们可能会假设输入的字符串只是“foo”。

    语法糖

    为了好玩,我把一个小小的增加了一些语法糖的 Python 正则表达式库的帮助类放在一起。我不建议任何人都使用它,但好玩的是,也许它可以为你提供一些提高其他库的语法的想法。

    再我向你展示这个实现之前,这里有我设计的一个 API 的示例。

    寻找匹配的单步操作:

    >>> def has_lower(s):
    ...     return bool(R/'[a-z]+'/s)
     
    >>> has_lower('This contains lower-case')
    True
    >>> has_lower('NO LOWER-CASE HERE!')
    False
    

    检索捕获组也是非常容易的:

    >>> list(R/'([0-9]+)'/'extract 12 the 456 numbers')
    ['12', '456']
    

    最后你可以使用字符串插值来实现替换:

    >>> R/'(foo|bar)'/'replace foo and bar' % 'Huey!'
    'replace Huey! and Huey!'
    

    你怎么认为?是不是很有趣?

    实现

    这个实现是非常简单的,依赖于 Python 的魔术方法提供的 API。是否有一个整洁的技巧,本质上,它是使用一个元类来实现类方法的操作符重载。

    import re
     
    class _R(type):
        def __div__(self, regex):
            return R(regex)
     
    class R(object):
        __metaclass__ = _R
     
        def __init__(self, regex):
            self._regex = re.compile(regex)
     
        def __div__(self, s):
            return RegexOperation(self._regex, s)
     
    class RegexOperation(object):
        def __init__(self, regex, search):
            self._regex = regex
            self._search = search
     
        def search(self):
            match =  self._regex.search(self._search)
            if match is not None:
                return match.groups()
     
        def __len__(self):
            return self._regex.search(self._search) is not None
     
        def __mod__(self, replacement):
            return self._regex.sub(replacement, self._search)
     
        def __iter__(self):
            return iter(self._regex.findall(self._search))
    

    通过一步步的操作,希望它可以阐明幕后的知识。

    调用 R / 将调用 _R 类的 div 方法。它是一个创建 R 实例的工厂方法。

    >>> R/'foo'
    <rx.R at 0x7f77c00831d0>
    

    然后,在最新创建的 R 对象上调用 div 方法,我们会得到一个 RegexOperation 实例,因此 R.div 是另外一个工厂方法。

    
    
    >>> r_obj = R/'foo'
    >>> r_obj / 'bar'
    <rx.RegexOperation at 0x7f77c00837d0>
    

    最后的对象,RegexOperation 实现了一些魔法方法,允许我们检索匹配,执行替换,以及测试匹配是否存在。

    今年第六届大会PyConChina2016,由PyChina.org发起,CPyUG/TopGeek 等社区协办,将在2016年9月10日(上海)9月25日(深圳)10月15日(北京、杭州)地举办的针对Python开发者所举办的最盛大和权威的Python相关技术会议,由PyChina社区主办,致力于推动各类Python相关的技术在互联网、企业应用等领域的研发和应用。

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