C# 正則表達式完整參考指南與實戰範例

前言

正則表達式曾是熱門學習主題，本文整理筆記備忘，涵蓋語法、定位、重複、分組、貪婪/非貪婪、前瞻/後顧等核心概念。

1. @ 符號：逐字字串常值

C# 中 @ 表示後續字串為逐字字串，不處理逸出字元：

string x = "D:\\My Huang\\My Doc";   // 一般字串需雙反斜線
string y = @"D:\My Huang\My Doc";   // @字串可直接書寫
// 錯誤寫法：string z = "D:\My Huang\My Doc"; // \M、\D 視為逸出

正則表達式常搭配 @ 使用，避免雙重逸出混淆。

2. 基本語法字元

範例

string i = "\n"; string m = "3";
Regex r = new Regex(@"\D");
r.IsMatch(i); // true
r.IsMatch(m); // false

string i = "%"; string m = "3";
Regex r = new Regex("[a-z0-9]");
r.IsMatch(i); // false
r.IsMatch(m); // true

3. 定位字元（錨點）

多行模式範例

string i = @"Live for nothing,
die for something";

Regex r1 = new Regex("^Live for nothing,die for something$");              // 0
Regex r2 = new Regex("^Live for nothing,die for something$", RegexOptions.Multiline); // 0
Regex r3 = new Regex("^Live for nothing,\r\ndie for something$");          // 1
Regex r9 = new Regex("^Live for nothing,\r$", RegexOptions.Multiline);     // 1
Regex r11 = new Regex("^die for something$", RegexOptions.Multiline);      // 1

4. 重複描述字元（量詞）

範例：匹配 1000-9999 整數（可含正負號、千分位逗號）

Regex r = new Regex(@"^\+?[1-9],?\d{3}$");
r.IsMatch("1024");    // true
r.IsMatch("+1024");   // true
r.IsMatch("1,024");   // true
r.IsMatch("1");       // false
r.IsMatch("-1024");   // false
r.IsMatch("10000");   // false

5. 擇一匹配（Alternation）

(...|...) 表示匹配左邊或右邊模式。[a-z] 也是擇一但僅限單字元。

範例：匹配 0-100 數值

Regex r = new Regex(@"^\+?((100(\.0+)*)|([1-9]?[0-9])(\.\d+)*)$");
r.IsMatch("0");       // true
r.IsMatch("0.23");    // true
r.IsMatch("100");     // true
r.IsMatch("100.01");  // false
r.IsMatch("9.9");     // true
r.IsMatch("99.9");    // true
r.IsMatch("99.");     // false
r.IsMatch("00.1");    // false

6. 特殊字元匹配

// 匹配反斜線 \
string x = @"\";
new Regex(@"^\\$").IsMatch(x);     // true
new Regex("^\\\\$").IsMatch(x);    // true

// 匹配雙引號 "
string x = "\"";
new Regex("^\"$").IsMatch(x);      // true
new Regex(@"^""$").IsMatch(x);     // true

7. 分組與非捕獲組

捕獲組與反向引用

string x = "Live for nothing,die for something";
Regex r = new Regex(@"^Live ([a-z]{3}) no([a-z]{5}),die \1 some\2$");
r.IsMatch(x); // true

// 取得分組內容
Match m = r.Match(x);
m.Groups[1].Value; // "for"
m.Groups[2].Value; // "thing"

// 命名分組
Regex r = new Regex(@"^Live for no(?<g1>[a-z]{5}),die for some\1$");
m.Groups["g1"].Value; // "thing"

// 替換刪除重複單詞
string x = "Live for nothing nothing";
x = Regex.Replace(x, @"([a-z]+) \1", "$1");        // "Live for nothing"
x = Regex.Replace(x, @"(?<g1>[a-z]+) \1", "${g1}"); // 同上

非捕獲組 (?:...)

Regex r = new Regex(@"^Live for no(?:[a-z]{5})$");
r.Match(x).Groups[1].Value; // 空字串，不捕獲

8. 貪婪與非貪婪

預設貪婪（匹配越多越好），在量詞後加 ? 變非貪婪。

string x = "Live for nothing,die for something";
new Regex(@".*thing").Match(x).Value;   // "Live for nothing,die for something"
new Regex(@".*?thing").Match(x).Value;  // "Live for nothing"

9. 回溯與非回溯

(?>...) 強制非回溯（原子分組）。

string x = "Live for nothing,die for something";
new Regex(@".*thing,").Match(x).Value;      // "Live for nothing," (回溯成功)
new Regex(@"(?>.*thing),").IsMatch(x);      // false (非回溯失敗)

10. 前瞻與後顧（零寬斷言）

範例

// 正向前瞻：找後面跟 " used" 的 4 位數
string x = "1024 used 2048 free";
new Regex(@"\d{4}(?= used)").Match(x).Value;  // "1024"

// 負向前瞻：找後面不跟 " used" 的 4 位數
new Regex(@"\d{4}(?! used)").Match(x).Value;  // "2048"

// 正向後顧：找前面是 "used:" 的 4 位數
string x = "used:1024 free:2048";
new Regex(@"(?<=used:)\d{4}").Match(x).Value;  // "1024"

// 負向後顧：找前面不是 "used:" 的 4 位數
new Regex(@"(?<!used:)\d{4}").Match(x).Value;  // "2048"

11. 十六進位字元範圍

• \xXX：0-255 範圍字元（如空格 \x20）
• \uXXXX：任意 Unicode 字元（如中文 [\u4e00-\u9fa5]）

12. [0,100] 完整匹配正則

考慮：00、00.、00.00、001.100 合法；空字串、單獨 .、>100 不合法。

Regex r = new Regex(@"^\+?0*(?:100(\.0*)?|(\d{0,2}(?=\.\d)|\d{1,2}(?=($|\.$)))(\.\d*)?)$");

13. 精確匹配的困難與取捨

日期、URL、Email 精確匹配極難，建議依實際應用場景放寬要求（如限定常見格式、限定日期範圍）。