正则表达式的概念和语法
用于描述和匹配字符串的工具，通过特定的语法规则，灵活的定义复杂字符串匹配条件
常用语法总结
基本字符匹配
a：匹配字符'a'abc：匹配字符串'abc'元字符（特殊含义的字符）
.：匹配任意单个字符（除了换行符）^：匹配字符串的开始位置$：匹配字符串的结束位置*：匹配前面的元素零次或多次+：匹配前面的元素一次或多次?：匹配前面的元素零次或一次|：表示逻辑“或”操作\：转义字符，用于匹配特殊字符字符类（匹配一组字符中的任意一个）
[abc]：匹配'a'、'b'或'c'[a-z]：匹配所有小写字母[^abc]：匹配除'a'、'b'、'c'之外的任意字符预定义字符类
\d：匹配任何数字，等价于[0-9]\D：匹配任何非数字字符\w：匹配任何字母、数字或下划线，等价于[a-zA-Z0-9_]\W：匹配任何非字母、数字或下划线字符\s：匹配任何空白字符（空格、制表符等）\S：匹配任何非空白字符重复限定符
{n}：匹配前面的元素恰好n次{n,}：匹配前面的元素至少n次{n,m}：匹配前面的元素至少n次，至多m次分组与捕获（分组和捕获匹配的字符串）
(abc)：匹配'abc'，并捕获该匹配(?:abc)：匹配'abc'，但不捕获该匹配断言（匹配位置）
(?=...)：正向先行断言，要求后面的字符必须匹配(?!...)：负向先行断言，要求后面的字符不能匹配(?<=...)：正向后行断言，要求前面的字符必须匹配(?<!...)：负向后行断言，要求前面的字符不能匹配
使用
创建正则表达式对象
正则匹配（检查是否一致）；正则搜索（只要包含即可）
正则替换：通过正则表达式，对字符串中的字符进行更换
提取匹配的子字符串，提取的子字符串都存储在了smatch中
处理异常：使用try_catch捕获异常
测试代码汇总
#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>int main()
{// std::regex pattern("abc");//正则匹配// std::string str = "abcddfd";// if(std::regex_match(str,pattern))// {// std::cout<<"match fount"<<std::endl;// }// else // {// std::cout<<"match not found"<<std::endl;// }// //正则搜索(只要有查询的字符即可)// if(std::regex_search(str,pattern))// {// std::cout<<"search found"<<std::endl;// }// else// {// std::cout<<"search not fount"<<std::endl;// }// //正则替换// std::string replaced = std::regex_replace(str,pattern,"mmm");// std::cout<<replaced<<std::endl;//提取匹配的子字符串std::string str1 = "abc123";std::regex pattern("(abc)(\\d+)");std::smatch matches;if(std::regex_search(str1,matches,pattern)){for(size_t i =0;i<matches.size();i++){std::cout << "Match " << i << ": " << matches[i].str() << std::endl;}}return 0;
}HTTP解析和响应
解析请求分析
([A-Z]+)：
[A-Z]：匹配单个大写字母。+：匹配前面的字符一次或多次，即匹配一个或多个大写字母。()：捕获组，用于提取匹配的子字符串。- 这个部分匹配HTTP方法，如
GET、POST、PUT等。
(.+)：
.：匹配任意单个字符（除换行符外）。+：匹配前面的字符一次或多次，即匹配一个或多个任意字符。()：捕获组，用于提取匹配的子字符串。- 这个部分匹配请求的路径，如
/index.html。
HTTP/([0-9\\.]+)：
HTTP/：匹配字符串HTTP/。[0-9\\.]：匹配数字（0-9）或点号（.）。+：匹配前面的字符一次或多次，即匹配一个或多个数字或点号。()：捕获组，用于提取匹配的子字符串。- 这个部分匹配HTTP版本号，如
1.1。
\r\n：
\r：匹配回车符。\n：匹配换行符。- 这个部分匹配HTTP请求行的结尾。
解析头部字段
([A-Za-z-]+)：
[A-Za-z-]：匹配单个字母（大小写皆可）或连字符。+：匹配前面的字符一次或多次，即匹配一个或多个字母或连字符。()：捕获组，用于提取匹配的子字符串。- 这个部分匹配头部字段的名称，如
Host、User-Agent、Accept等：
- 匹配冒号和一个空格，作为头部字段名称与值的分隔符。
（.+）
.：匹配任意单个字符（除换行符外）。+：匹配前面的字符一次或多次，即匹配一个或多个任意字符。()：捕获组，用于提取匹配的子字符串。- 这个部分匹配头部字段的值，如
www.example.com、curl/7.68.0、*/*等。/r/n
\r：匹配回车符。\n：匹配换行符。- 这个部分匹配头部字段行的结尾
构成响应
- 构建状态行：HTTP版本+状态码+状态描述符
- 构建头部字段：遍历headers哈希表，将其加入到响应字符串职工
- 构建响应体：头部字段后添加一个空行\r\n，然后追加响应体内容
完整测试代码
#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>
#include <map>struct HttpRequest {std::string method;std::string path;std::string version;std::map<std::string, std::string> headers;std::string body;
};HttpRequest parseHttpRequest(const std::string& request) {HttpRequest httpRequest;std::regex requestLinePattern("([A-Z]+) (.+) HTTP/([0-9\\.]+)\r\n");std::regex headerPattern("([A-Za-z-]+): (.+)\r\n");std::smatch matches;// 解析请求行if (std::regex_search(request, matches, requestLinePattern)) {httpRequest.method = matches[1].str();httpRequest.path = matches[2].str();httpRequest.version = matches[3].str();}// 解析头部字段auto headersBegin = std::sregex_iterator(request.begin(), request.end(), headerPattern);auto headersEnd = std::sregex_iterator();for (std::sregex_iterator i = headersBegin; i != headersEnd; ++i) {std::smatch match = *i;httpRequest.headers[match[1].str()] = match[2].str();}// 查找请求体的开始位置size_t bodyPos = request.find("\r\n\r\n");if (bodyPos != std::string::npos) {httpRequest.body = request.substr(bodyPos + 4);}return httpRequest;
}std::string generateHttpResponse(const std::string& status, const std::map<std::string, std::string>& headers, const std::string& body) {std::string response = "HTTP/1.1 " + status + "\r\n";for (const auto& header : headers) {response += header.first + ": " + header.second + "\r\n";}response += "\r\n" + body;return response;
}int main() {std::string request = "GET /index.html HTTP/1.1\r\nHost: www.example.com\r\nUser-Agent: curl/7.68.0\r\nAccept: */*\r\n\r\n";// 解析HTTP请求HttpRequest httpRequest = parseHttpRequest(request);// 打印解析结果std::cout << "Method: " << httpRequest.method << std::endl;std::cout << "Path: " << httpRequest.path << std::endl;std::cout << "Version: " << httpRequest.version << std::endl;for (const auto& header : httpRequest.headers) {std::cout << header.first << ": " << header.second << std::endl;}std::cout << "Body: " << httpRequest.body << std::endl;// 生成HTTP响应std::map<std::string, std::string> headers = {{"Content-Type", "text/html"},{"Content-Length", "13"}};std::string body = "<h1>Hello</h1>";std::string response = generateHttpResponse("200 OK", headers, body);// 打印响应报文std::cout << response << std::endl;return 0;
}
