C# 正則表達式入門基礎：字元比對、字元類別、選擇與分組

正則表達式基礎元素

正則表達式為字串模式描述語言，由字面字元、中繼字元、量詞、定位符、群組構成。C# 透過 System.Text.RegularExpressions.Regex 類別提供完整支援。

字元比對基礎

字元類別與選擇

[aeiou]          // 單一母音
[^aeiou]          // 非母音 (排除類別)
[a-z]             // 範圍：小寫字母
[a-zA-Z0-9]       // 英數字
[\\d\\w]          // 類別中可用簡寫 (等同 [\d\w])
(a|b|c)           // 選擇：a 或 b 或 c
(?:cat|dog)       // 非捕獲選擇

分組與捕獲

• (...) 捕獲群組，自動編號 $1, $2... / \1, \2...
• (?<name>...) 命名群組，${name} / \k<name> 參考
• (?:...) 非捕獲群組，僅分組不佔編號

C# 基本操作 API

// 靜態方法
bool isMatch = Regex.IsMatch(input, pattern);
Match match = Regex.Match(input, pattern);
MatchCollection matches = Regex.Matches(input, pattern);
string replaced = Regex.Replace(input, pattern, replacement);

// 實例模式 (重複使用編譯後表達式)
var regex = new Regex(pattern, RegexOptions.Compiled);
foreach (Match m in regex.Matches(input)) {
    Console.WriteLine(m.Value);
    foreach (Group g in m.Groups) {
        Console.WriteLine($"  Group[{g.Name}] = {g.Value}");
    }
}

進階構造預覽

• 先行斷言：(?=...) (?!...)
• 後行斷言：(?<=...) (?<!...)
• 條件比對：(?(condition)yes|no)
• 平衡群組：(?<NAME>...) (?<-NAME>...) 處理巢狀結構