題目：

C語言正則表示式詳解 regcomp() regexec() regfree()詳解。

背景：

標準的C和C++都不支援正則表示式，但有一些函式庫可以輔助C/C++程式設計師完成這一功能，其中最著名的當數Philip Hazel的Perl-Compatible Regular Expression庫，許多Linux發行版本都帶有這個函式庫。

實現步驟：

C語言中使用正則表示式一般分為三步：
1） 編譯正則表示式 regcomp()

函式形式：int regcomp (regex_t *compiled, const char *pattern, int cflags)
這個函式把指定的正則表示式pattern編譯

引數說明：
①regex_t 是一個結構體資料型別，用來存放編譯後的正則表示式，它的成員re_nsub 用來儲存正則表示式中的子正則表示式的個數，子正則表示式就是用圓括號包起來的部分表示式。
②pattern 是指向我們寫好的正則表示式的指標。
③cflags 有如下4個值或者是它們或運算(|)後的值：
REG_EXTENDED 以功能更加強大的擴充套件正則表示式的方式進行匹配。
REG_ICASE 匹配字母時忽略大小寫。
REG_NOSUB 不用儲存匹配後的結果

2）匹配正則表示式 regexec()

函式形式：int regexec (regex_t *compiled, char *string, size_t nmatch, regmatch_t matchptr [], int eflags)
當我們編譯好正則表示式後，就可以用regexec 匹配我們的目標文字串了，如果在編譯正則表示式的時候沒有指定cflags的引數為REG_NEWLINE，則預設情況下是忽略換行符的，也就是把整個文字串當作一個字串處理。執行成功返回０。
regmatch_t 是一個結構體資料型別，在regex.h中定義：             
typedef struct
{
   regoff_t rm_so;
   regoff_t rm_eo;
} regmatch_t;
成員rm_so 存放匹配文字串在目標串中的開始位置

引數說明：
①compiled 是已經用regcomp函式編譯好的正則表示式。
②string 是目標文字串。
③nmatch 是regmatch_t結構體陣列的長度。
④matchptr regmatch_t型別的結構體陣列，存放匹配文字串的位置資訊。
⑤eflags 有兩個值
REG_NOTBOL 按我的理解是如果指定了這個值，那麼'^'就不會從我們的目標串開始匹配。總之我到現在還不是很明白這個引數的意義；
REG_NOTEOL 和上邊那個作用差不多，不過這個指定結束end of line。

3）釋放正則表示式 regfree()

函式形式： void regfree (regex_t *compiled)
當我們使用完編譯好的正則表示式後，或者要重新編譯其他正則表示式的時候，我們可以用這個函式清空compiled指向的regex_t結構體的內容，請記住，如果是重新編譯的話，一定要先清空regex_t結構體。

4）補充 size_t regerror (int errcode, regex_t *compiled, char *buffer, size_t length)
當執行regcomp 或者regexec 產生錯誤的時候，就可以呼叫這個函式而返回一個包含錯誤資訊的字串。
引數說明：
①errcode 是由regcomp 和 regexec 函式返回的錯誤代號。
②compiled 是已經用regcomp函式編譯好的正則表示式，這個值可以為NULL。
③buffer 指向用來存放錯誤資訊的字串的記憶體空間。
④length 指明buffer的長度，如果這個錯誤資訊的長度大於這個值，則regerror 函式會自動截斷超出的字串，但他仍然會返回完整的字串的長度。所以我們可以用如下的方法先得到錯誤字串的長度。
size_t length = regerror (errcode, compiled, NULL, 0);

執行程式碼：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <regex.h>
#include <string.h>
/* 取子串的函式 */
static char* substr(const char*str,
unsigned start, unsigned end)
{
  unsigned n = end - start;
  static char stbuf[256];
  strncpy(stbuf, str + start, n);
  stbuf[n] = 0;
  return stbuf;
}

/* 主程式 */
int main(int argc, char** argv)
{
  char *temp="regex.heoll";
  char * pattern;
  int x, z, lno = 0, cflags = 0;
  char ebuf[128], lbuf[256];
  regex_t reg;
  regmatch_t pm[10];
  const size_t nmatch = 10;
  /* 編譯正則表示式*/
  pattern = argv[1];//"^\\w+([-+.]\\w+)*@\\w+([-.]\\w+)*.\\w+([-.]\\w+)*$";//
  z = regcomp(&reg, pattern, cflags);
  if (z != 0){
    regerror(z, &reg, ebuf, sizeof(ebuf));
    fprintf(stderr, "%s: pattern '%s' \n",ebuf, pattern);
    return 1;
  }
  /* 逐行處理輸入的資料 */
  while(fgets(lbuf, sizeof(lbuf), stdin))
  {
    ++lno;
    if ((z = strlen(lbuf)) > 0 && lbuf[z-1] == '\n')
    lbuf[z - 1] = 0;
    /* 對每一行應用正則表示式進行匹配 */
    z = regexec(&reg, lbuf, nmatch, pm, 0);
    if (z == REG_NOMATCH) continue;
    else if (z != 0) {
      regerror(z, &reg, ebuf, sizeof(ebuf));
      fprintf(stderr, "%s: regcom('%s')\n", ebuf, lbuf);
      return 2;
    }
    /* 輸出處理結果 */
    for (x = 0; x < nmatch && pm[x].rm_so != -1; ++ x)
    {
      if (!x) printf("%04d: %s\n", lno, lbuf);
      printf(" $%d='%s'\n", x, substr(lbuf, pm[x].rm_so, pm[x].rm_eo));
    }
  }
  /* 釋放正則表示式 */
  regfree(&reg);
  return 0;
}

執行結果如下：

從中我們可以看出，是為了實現regx[a-z]的一個匹配，執行結果顯示，在第3行，有一個regex；在19行有一個char *temp="regex.hello"；在第23行有一個regex_t  reg；上述的匹配結果都是regex。

在第41行有一個z = regexec(&reg, lbuf, nmatch, pm, 0);，其匹配結果為regexec。