關于Lua模式匹配學習是本文要介紹的內容，主要是來學習Lua中模式匹配的問題，具體內容的實現來卡本文詳解。模式匹配函：

在string庫中功能***大的函數是：

string.find（字符串查找）  
string.gsub（全局字符串替換）  
string.gfind（全局字符串查找）  
string.gmatch(返回查找到字符串的迭代器) 

這些函數都是基于模式匹配的。與其他腳本語言不同的是，Lua并不使用POSIX規范的正則表達式[4]（也寫作regexp）來進行模式匹配。主要的原因出于程序大小方面的考慮：實現一個典型的符合POSIX標準的regexp大概需要4000行代碼，這比整個Lua標準庫加在一起都大。權衡之下，Lua中的模式匹配的實現只用了500行代碼，當然這意味著不可能實現POSIX所規范的所有更能。然而，Lua中的模式匹配功能是很強大的，并且包含了一些使用標準POSIX模式匹配不容易實現的功能。

string.gmatch(str, pattern)       

這是一個返回迭代器的函數. 實際的用例如下:

s = "hello world from Lua" 
for w in string.gmatch(s, "%a+") do  
　print(w)  
end 

這里是一個捕獲并將配對字符分別存到不同變量的例子:

t = {}  
s = "from=world, to=Lua" 
for k, v in string.gmatch(s, "(%w+)=(%w+)") do  
　t[k]=v  
end  
for k, v in pairs(t) do  
　print(k, v)  
end  
string.gsub(str, pattern, repl, n) 

string.gsub()函數根據給定的配對表達式對源字符串str進行配對, 同時返回源字符串的一個副本, 該副本中成功配對的所有子字符串都將被替換. 函數還將返回成功配對的次數.實際的替換行為由repl參數的類型決定:

當repl為字符串時, 所有成功配對的子字符串均會被替換成指定的repl字串.
當repl為table時, 對每個成功配對的子字符串, 函數均會試圖尋找以其為key值的table中的元素, 并返回該元素. 如果該配對包含任何捕獲信息, 則以編號為1號的捕獲作為key值進行查找.
當repl為函數時, 每個成功配對的子字符串均會作為參數被傳入到該函數中去.
在repl是table或函數時, 如果該table或函數返回了字串或數字的值, 這個值依然會被用于替換副本字串中的配對子字串. 如果該table/函數返回的值為空, 將不發生替換.

n參數可選, 當它被指定時, string.gsub()函數只對源字符串中的前n個成功配對的成員進行操作.

以下是幾個例子:

> print(string.gsub("hello world", "(%w+)", "%1 %1"))  
hello hello world world 2  
> print(string.gsub("hello Lua", "(%w+)%s*(%w+)", "%2 %1"))  
Lua hello 1  
> string.gsub("hello world", "%w+", print)  
hello world 2  
> lookupTable = {["hello"] = "hola", ["world"] = "mundo"}  
> print(string.gsub("hello world", "(%w+)", lookupTable))  
hola mundo 2  
string.match(str, pattern, init)  

string.match()只尋找源字串str中的***個配對. 參數init可選, 指定搜尋過程的起點, 默認為1.

在成功配對時, 函數將返回配對表達式中的所有捕獲結果; 如果沒有設置捕獲標記, 則返回整個配對字符串. 當沒有成功的配對時, 返回nil.

string.match("abcdaef", "a")  
-> a  
string.reverse(str) 

返回一個字符串的倒序排列

string.reverse("abcde")  
->edcba  
string.dump(function) 

返回指定函數的二進制代碼(函數必須是一個Lua函數，并且沒有上值)

string.find(str, pattern, init, plain)  

string.find的基本應用就是用來在目標串（subject string）內搜索匹配指定的模式的串。函數如果找到匹配的串返回他的位置，否則返回nil.最簡單的模式就是一個單詞，僅僅匹配單詞本身。比如，模式'hello'僅僅匹配目標串中的"hello"。當查找到模式的時候，函數返回兩個值：匹配串開始索引和結束索引。

s = "hello world" 
string.find(s, "hello")    --> 1    5  
string.find(s, "world")    --> 7    11  
string.find(s, "l")        --> 3    3  
string.find(s, "lll")      --> nil 

string.find函數第三個參數是可選的：標示目標串中搜索的起始位置。當我們想查找目標串中所有匹配的子串的時候，這個選項非常有用。我們可以不斷的循環搜索，每一次從前一次匹配的結束位置開始。下面看一個例子，下面的代碼用一個字符串中所有的新行構造一個表：

local t = {}      -- 存放回車符的位置  
local i = 0 
while true do  
    i = string.find(s, "\n", i+1)  -- 查找下一行  
    if i == nil then break end  
    table.insert(t, i)  
end  
string.sub(str,sPos,ePos) 

string.gsub的功能是截取字符串，他從指定起始位置截取一個字符串。string.sub可以利用string.find返回的值截取匹配的子串。

對簡單模式而言，匹配的就是其本身

s = "hello world" 
local i, j = string.find(s, "hello")    --> 1    5  
string.sub(s, i, j)        --> hello  
string.gsub(str, sourcestr, desstr) 

string.gsub的基本作用是用來查找匹配模式的串，并將使用替換串其替換掉：

string.gsub函數有三個參數：目標串，模式串，替換串。

s = string.gsub("Lua is cute", "cute", "great")  
print(s)      --> Lua is great  
s = string.gsub("all lii", "l", "x")  
print(s)      --> axx xii  
s = string.gsub("Lua is great", "perl", "tcl")  
print(s)      --> Lua is great 

第四個參數是可選的，用來限制替換的范圍：

s = string.gsub("all lii", "l", "x", 1)  
print(s)          --> axl lii  
s = string.gsub("all lii", "l", "x", 2)  
print(s)          --> axx lii 

string.gsub的第二個返回值表示他進行替換操作的次數。例如，下面代碼涌來計算一個字符串中空格出現的次數：

_, count = string.gsub(str, " ", " ") 

（注意，_ 只是一個啞元變量）

模式

你還可以在模式串中使用字符類。字符類指可以匹配一個特定字符集合內任何字符的模式項。比如，字符類%d匹配任意數字。所以你可以使用模式串'%d%d/%d%d/%d%d%d%d'搜索dd/mm/yyyy格式的日期：

s = "Deadline is 30/05/1999, firm" 
date = "%d%d/%d%d/%d%d%d%d" 
print(string.sub(s, string.find(s, date)))    --> 30/05/1999 

下面的表列出了Lua支持的所有字符類：

單個字符(除^$()%.[]*+-?外): 與該字符自身配對

.(點): 與任何字符配對  
 
%a: 與任何字母配對  
%c: 與任何控制符配對(例如\n)  
%d: 與任何數字配對  
%l: 與任何小寫字母配對  
%p: 與任何標點(punctuation)配對  
%s: 與空白字符配對  
%u: 與任何大寫字母配對  
%w: 與任何字母/數字配對  
%x: 與任何十六進制數配對  
%z: 與任何代表0的字符配對  
%x(此處x是非字母非數字字符): 與字符x配對. 主要用來處理表達式中有功能的字符(^$()%.[]*+-?)的配對問題, 例如%%與%配對 

[數個字符類]: 與任何[]中包含的字符類配對. 例如[%w_]與任何字母/數字, 或下劃線符號(_)配對

[^數個字符類]: 與任何不包含在[]中的字符類配對. 例如[^%s]與任何非空白字符配對

當上述的字符類用大寫書寫時, 表示與非此字符類的任何字符配對. 例如, %S表示與任何非空白字符配對.例如，'%A'非字母的字符

print(string.gsub("hello, up-down!", "%A", "."))  
    --> hello..up.down. 4 

（數字4不是字符串結果的一部分，他是gsub返回的第二個結果，代表發生替換的次數。下面其他的關于打印gsub結果的例子中將會忽略這個數值。）在模式匹配中有一些特殊字符，他們有特殊的意義，Lua中的特殊字符如下：

( ) . % + - * ? [ ^ $ 

'%' 用作特殊字符的轉義字符，因此 '%.' 匹配點；'%%' 匹配字符 '%'。轉義字符 '%'不僅可以用來轉義特殊字符，還可以用于所有的非字母的字符。當對一個字符有疑問的時候，為安全起見請使用轉義字符轉義他。

對Lua而言，模式串就是普通的字符串。他們和其他的字符串沒有區別，也不會受到特殊對待。只有他們被用作模式串用于函數的時候，'%' 才作為轉義字符。所以，如果你需要在一個模式串內放置引號的話，你必須使用在其他的字符串中放置引號的方法來處理，使用 '\' 轉義引號，'\' 是Lua的轉義符。你可以使用方括號將字符類或者字符括起來創建自己的字符類（譯者：Lua稱之為char-set，就是指傳統正則表達式概念中的括號表達式）。比如，'[%w_]' 將匹配字母數字和下劃線，'[01]' 匹配二進制數字，'[%[%]]' 匹配一對方括號。下面的例子統計文本中元音字母出現的次數：

_, nvow = string.gsub(text, "[AEIOUaeiou]", "") 

在char-set中可以使用范圍表示字符的集合，***個字符和***一個字符之間用連字符連接表示這兩個字符之間范圍內的字符集合。大部分的常用字符范圍都已經預定義好了，所以一般你不需要自己定義字符的集合。比如，'%d' 表示 '[0-9]'；'%x' 表示 '[0-9a-fA-F]'。然而，如果你想查找八進制數，你可能更喜歡使用 '[0-7]' 而不是 '[01234567]'。你可以在字符集(char-set)的開始處使用 '^' 表示其補集：'[^0-7]' 匹配任何不是八進制數字的字符；'[^\n]' 匹配任何非換行符戶的字符。記住，可以使用大寫的字符類表示其補集：'%S' 比 '[^%s]' 要簡短些。

Lua的字符類依賴于本地環境，所以 '[a-z]' 可能與 '%l' 表示的字符集不同。在一般情況下，后者包括 'ç' 和 'ã'，而前者沒有。應該盡可能的使用后者來表示字母，除非出于某些特殊考慮，因為后者更簡單、方便、更高效。

可以使用修飾符來修飾模式增強模式的表達能力，Lua中的模式修飾符有四個：

+      匹配前一字符1次或多次  
*      匹配前一字符0次或多次  
-      匹配前一字符0次或多次  
?      匹配前一字符0次或1次 

'+'，匹配一個或多個字符，總是進行最長的匹配。比如，模式串 '%a+' 匹配一個或多個字母或者一個單詞：

print(string.gsub("one, and two; and three", "%a+", "word"))  
    --> word, word word; word word 

'%d+' 匹配一個或多個數字（整數）：

i, j = string.find("the number 1298 is even", "%d+")  
print(i,j)    --> 12  15 

'*' 與 '+' 類似，但是他匹配一個字符0次或多次出現.一個典型的應用是匹配空白。比如，為了匹配一對圓括號()或者括號之間的空白，可以使用 '%(%s*%)'。（ '%s*' 用來匹配0個或多個空白。由于圓括號在模式中有特殊的含義，所以我們必須使用 '%' 轉義他。）再看一個例子，'[_%a][_%w]*' 匹配Lua程序中的標示符：字母或者下劃線開頭的字母下劃線數字序列。

'-' 與 '*' 一樣，都匹配一個字符的0次或多次出現，但是他進行的是最短匹配。某些時候這兩個用起來沒有區別，但有些時候結果將截然不同。比如，如果你使用模式 '[_%a][_%w]-' 來查找標示符，你將只能找到***個字母，因為 '[_%w]-' 永遠匹配空。另一方面，假定你想查找C程序中的注釋，很多人可能使用 '/%*.*%*/'（也就是說 "/*" 后面跟著任意多個字符，然后跟著 "*/" ）。然而，由于 '.*' 進行的是最長匹配，這個模式將匹配程序中***個 "/*" 和***一個 "*/" 之間所有部分：

test = "int x; /* x */ int y; /* y */" 
print(string.gsub(test, "/%*.*%*/", "<COMMENT>"))  
    --> int x; <COMMENT> 

然而模式 '.-' 進行的是最短匹配，她會匹配 "/*" 開始到***個 "*/" 之前的部分：

test = "int x; /* x */ int y; /* y */" 
print(string.gsub(test, "/%*.-%*/", "<COMMENT>"))  
    --> int x; <COMMENT> int y; <COMMENT> 

'?' 匹配一個字符0次或1次。舉個例子，假定我們想在一段文本內查找一個整數，整數可能帶有正負號。模式 '[+-]?%d+' 符合我們的要求，它可以匹配像 "-12"、"23" 和 "+1009" 等數字。'[+-]' 是一個匹配 '+' 或者 '-' 的字符類；接下來的 '?' 意思是匹配前面的字符類0次或者1次。

與其他系統的模式不同的是，Lua中的修飾符不能用字符類；不能將模式分組然后使用修飾符作用這個分組。比如，沒有一個模式可以匹配一個可選的單詞（除非這個單詞只有一個字母）。下面我將看到，通常你可以使用一些高級技術繞開這個限制。

以 '^' 開頭的模式只匹配目標串的開始部分，相似的，以 '$' 結尾的模式只匹配目標串的結尾部分。這不僅可以用來限制你要查找的模式，還可以定位（anchor）模式。比如：

if string.find(s, "^%d") then ... 

檢查字符串s是否以數字開頭，而

if string.find(s, "^[+-]?%d+$") then ... 

檢查字符串s是否是一個整數。

'%b' 用來匹配對稱的字符。常寫為 '%bxy' ，x和y是任意兩個不同的字符；x作為匹配的開始，y作為匹配的結束。比如，'%b()' 匹配以 '(' 開始，以 ')' 結束的字符串：

print(string.gsub("a (enclosed (in) parentheses) line", "%b()", ""))  
--> a line 

常用的這種模式有：'%b()' ，'%b[]'，'%b%{%}' 和 '%b<>'。你也可以使用任何字符作為分隔符。

小結：關于Lua模式匹配學習教程的內容介紹完了，希望通過本文的學習能對你有所幫助！