C# 正則表達式詳解：System.Text.RegularExpressions 核心類與實戰模式

.NET 基礎類庫提供 System.Text.RegularExpressions 命名空間，功能強大且兼容 Perl 5 語法。本文系統介紹核心類、靜態方法、匹配/替換/分組實戰，並匯總常用模式。

核心類與靜態方法

命名空間僅含 6 個類 + 1 個委托：

• Capture / CaptureCollection：單次捕獲結果與集合。
• Group：分組捕獲結果 (繼承 Capture)。
• Match：單次匹配結果 (繼承 Group)。
• MatchCollection：匹配結果集合。
• MatchEvaluator：替換操作委托。
• Regex：編譯後正則實例，核心入口。

Regex 靜態方法：Escape, IsMatch, Match, Matches, Replace, Split, Unescape。

基礎匹配與替換

// 簡單匹配
Match m = Regex.Match("abracadabra", "(a|b|r)+");
if (m.Success) Console.WriteLine(m.Value); // "abra"

// 簡單替換
string s = Regex.Replace("abracadabra", "abra", "zzzz"); // "zzzzcadzzzz"

// 複雜替換：去除首尾空格
string s2 = Regex.Replace(" abra ", @"^\s*(.*?)\s*$", "$1"); // "abra"

使用 @"" 字面量字符串避免雙重轉義。$1 代表第 1 組捕獲內容。

分組結構深度解析

string text = "abracadabra1abracadabra2abracadabra3";
string pat = @"
    (           # Group 1 開始
      abra      # 匹配 abra
      (         # Group 2 開始 (可選)
        cad
      )?        # Group 2 結束
    )           # Group 1 結束
    +           # 重複 1 次或多次
";
Regex r = new Regex(pat, "x"); // "x" 選項忽略模式中的空白與註釋

Match m = r.Match(text);
while (m.Success) {
    for (int i = 1; i < r.GetGroupNumbers().Length; i++) {
        Group g = m.Groups[r.GetGroupNumbers()[i]];
        Console.WriteLine($"Group{g.GroupNumber}=[{g.Value}]");
        for (int j = 0; j < g.Captures.Count; j++) {
            Capture c = g.Captures[j];
            Console.WriteLine($"  Capture{j}=[{c.Value}] Index={c.Index} Len={c.Length}");
        }
    }
    m = m.NextMatch();
}

輸出展示 Group 1 有兩個 Capture (abracad, abra)，Group 2 捕獲 cad。Group.Value 等於最後一個 Capture.Value。

基於過程 vs 基於表達式

• 過程式：foreach (Match m in Regex.Matches(...)) 迴圈中用 C# 代碼處理每個匹配 (如首字母大寫)。
• 表達式：Regex.Replace(input, pattern, new MatchEvaluator(Handler))，邏輯封裝在委托中，模式更簡潔 (只匹配需處理部分)。

兩者結合最佳：複雜邏輯用過程，純文本變換用表達式。

常用實用模式速查

編譯時需引用 System.Text.RegularExpressions.dll：csc /r:System.Text.RegularExpressions.dll foo.cs。