正規表現

正規表現とは、文字列内で文字の組み合わせを照合するために用いられるパターンです。JavaScript では、正規表現はオブジェクトでもあります。これらのパターンは RegExp の exec および test メソッドや、String の match、replace、search、および split メソッドで使用できます。本章では、JavaScript の正規表現について説明します。

正規表現の作成

正規表現は 2 種類の方法で作成できます :

次のように、スラッシュによって囲まれたパターンからなる正規表現リテラルを使用する :

var re = /ab+c/;

正規表現リテラルはスクリプトのロード時にその正規表現をコンパイルします。正規表現が一定のままの場合、この方法を使用するとよいパフォーマンスが得られます。

また次のように、RegExp オブジェクトのコンストラクタ関数を呼び出す方法があります :

var re = new RegExp("ab+c");

コンストラクタ関数を使用すると、実行時にその正規表現をコンパイルします。正規表現パターンが変わることがわかっている場合や、パターンがわからない場合、ユーザが入力するなど別のソースからパターンを取得する場合は、コンストラクタ関数を使用してください。

正規表現パターンの記述

正規表現パターンは、/abc/ のような単純な文字、または /ab*c/ や /Chapter (\d+)\.\d*/ のような単純な文字と特殊文字との組み合わせからなります。最後の例には記憶装置として用いられる丸括弧があります。パターンのこの丸括弧で囲まれた部分でマッチした箇所は、後で使用できるように記憶されます。詳しくは括弧で囲まれた部分文字列のマッチの使い方を参照してください。

単純なパターンの使い方

単純なパターンとは、直接マッチしている部分を見つけたい文字から構成されたものです。例えば /abc/ というパターンは、実際に 'abc' という文字が一緒にその順で存在しているときだけ、文字列中の文字の組み合わせにマッチします。"Hi, do you know your abc's?" や "The latest airplane designs evolved from slabcraft." といった文字列でのマッチは成功します。どちらの場合でも 'abc' という部分文字列にマッチします。"Grab crab" という文字列では、'abc' という部分文字列が含まれていないためマッチしません。

特殊文字の使い方

1 個以上の b を見つけたり、ホワイトスペースを見つけたりといった直接マッチより高度なマッチの検索では、パターンに特殊文字を使用します。例えば /ab*c/ というパターンでは、1 個の 'a' とその後ろに続く 0 個以上の 'b' (* は直前のアイテムの 0 回以上の出現を意味します)、そしてそのすぐ後ろに続く 'c' で構成される文字の組み合わせにマッチします。"cbbabbbbcdebc," という文字列では、このパターンは 'abbbbc' という部分文字列にマッチします。

以下の表で、正規表現で使用できる特殊文字とその意味を詳しく説明します。

ユーザ入力を正規表現内の文字列リテラルとして扱うためには上記の記号は全てエスケープする必要がありますが、これは以下の様な置換で簡単に達成することができます :

function escapeRegExp(string) {
  return string.replace(/([.*+?^=!:${}()|[\]\/\\])/g, "\\$1");
}

括弧の使い方

正規表現パターンの一部を括弧で囲むことで、マッチした部分文字列を記憶しておくことができます。いったん記憶されれば、後からその部分文字列を呼び出すことができます。これに関しては括弧で囲まれた部分文字列のマッチの使用で説明しています。

例として /Chapter (\d+)\.\d*/ というパターンを使い、エスケープ文字と特殊文字についても説明した上で、どのようにパターンの一部が記憶されるかを示します。これは 'Chapter ' という文字列に正確にマッチし、それに続く 1 文字以上の数字 （\d はいずれかの数字を、+ は 1 回以上の繰り返しを意味します）、それに続く小数点（それ自体は特殊文字であり、小数点の前の \ はパターンが '.' という文字そのものを探すようにすることを意味します）、それに続く 0 文字以上の数字 （\d は数字を、* は 0 回以上の繰り返しを意味します）にマッチします。さらに、最初にマッチした数字の記憶に括弧が使われています。

このパターンは "Open Chapter 4.3, paragraph 6" という文字列で検索され、'4' が記憶されます。このパターンは "Chapter 3 and 4" では見つかりません。この文字列は '3' の後にピリオドがないからです。

マッチした部分を記憶させることなく部分文字列にマッチさせたい場合は、その括弧においてパターンの前に ?: をつけてください。例えば (?:\d+) は 1 文字以上の数字にマッチしますが、マッチした文字列は記憶しません。

正規表現の使用

正規表現は、RegExp の test および exec メソッド、String の match、replace、search、および split メソッドとともに使用します。これらのメソッドの詳細は JavaScript リファレンスで説明しています。

あるパターンが文字列に存在するかを知りたいときは、test または search メソッドを使用してください。詳細な情報が知りたいときは（実行時間が長くなりますが）exec または match メソッドを使用してください。exec や match を使用してマッチが成功した場合、これらのメソッドは配列を返し、また結びつけられた正規表現オブジェクトと定義済みオブジェクトである RegExp オブジェクトのプロパティを更新します。マッチが失敗すると、exec メソッドは null（false に変換します）を返します。

次の例では、exec メソッドを使用して文字列を検索します。

var myRe = /d(b+)d/g;
var myArray = myRe.exec("cdbbdbsbz");

正規表現のプロパティにアクセスする必要がない場合は、次のスクリプトが myArray を作成する別の方法になります:

var myArray = /d(b+)d/g.exec("cdbbdbsbz");

ある文字列から正規表現を組み立てたい場合は、次のスクリプトのような方法があります:

var myRe = new RegExp("d(b+)d", "g");
var myArray = myRe.exec("cdbbdbsbz");

これらのスクリプトではマッチが成功すると、配列を返すとともに次表で示されるプロパティを更新します。

この例の 2 つ目の形式で示したように、オブジェクト初期化子を使用して、変数に代入せずに正規表現を使うことができます。しかしながら、この方法では生成される正規表現はすべて、別の正規表現として作成されます。このため、変数に代入しないこの形式を使用する場合は、その正規表現のプロパティに後からアクセスすることができません。例えば、次のようなスクリプトを使用するとしましょう :

var myRe = /d(b+)d/g;
var myArray = myRe.exec("cdbbdbsbz");
console.log("The value of lastIndex is " + myRe.lastIndex);

このスクリプトは以下のように出力します:

The value of lastIndex is 5

しかし、このスクリプトの場合は:

var myArray = /d(b+)d/g.exec("cdbbdbsbz");
console.log("The value of lastIndex is " + /d(b+)d/g.lastIndex);

次のように出力します:

The value of lastIndex is 0

この 2 つの文中の /d(b+)d/g は別の正規表現オブジェクトであり、そのためにそれぞれの lastIndex プロパティの値も異なるのです。オブジェクト初期化子で作成する正規表現のプロパティにアクセスする必要がある場合は、まずそれを変数に代入するようにしてください。

括弧で囲まれた部分文字列のマッチの使用

正規表現パターンに括弧を含めることで、対応するサブマッチが記憶されます。例えば /a(b)c/ は 'abc' という文字列にマッチし、'b' が記憶されます。この括弧で囲まれた部分文字列のマッチは、Array の要素 [1], ..., [n] を使用して呼び出すことができます。

括弧で囲まれた部分文字列は何個でも使用できます。返された配列には、見つかったものすべてが存在します。以下の例では、括弧で囲まれた部分文字列の使用法を説明します。

次のスクリプトは replace() メソッドを使用して文字列中の単語を入れ替えます。テキスト置き換えのために、スクリプトで $1 と $2 を使用して、最初とその次の括弧で囲まれた部分文字列のマッチを示しています。

var re = /(\w+)\s(\w+)/;
var str = "John Smith";
var newstr = str.replace(re, "$2, $1");
console.log(newstr);

これは "Smith, John" を出力します。

フラグを用いた高度な検索

正規表現には、グローバルな検索や大文字／小文字を区別しない検索を可能にする 4 種類のオプションフラグがあります。これらのフラグは、単独で使用することもまとめて使用することもできます。順番は問いません。フラグは正規表現の一部として含まれます。

フラグを正規表現に含めるには、次のようにしてください :

var re = /pattern/flags;

または

var re = new RegExp("pattern", "flags");

フラグは正規表現を作る際になくてはならないものであることに注意してください。後から加えたり取り除いたりすることはできません。

例えば re = /\w+\s/g は、1 個以上の文字とそれに続くスペースを探す正規表現を作成します。また、正規表現は文字列全体を通してこの組み合わせを探します。

var re = /\w+\s/g;
var str = "fee fi fo fum";
var myArray = str.match(re);
console.log(myArray);

この例では ["fee ", "fi ", "fo "] が表示されます。また、この例では次の行 :

var re = /\w+\s/g;

を次の行 :

var re = new RegExp("\\w+\\s", "g");

に置き換えることができます。得られる結果は同じです。

m フラグは、複数行の入力文字列を複数の行として扱うときに用います。m フラグを使用した場合 ^ および $ は、文字列全体の先頭または末尾ではなく、入力文字列中のどの行の先頭または末尾にもマッチします。

例

以下では、正規表現の使用法をいくつか例示します。

入力文字列の順序変更

次の例では、正規表現の構造と string.split() および string.replace() の使用法を示します。空白、タブ、1 個のセミコロンで分割された名前（ファーストネームが先頭）からなる、大まかに整形された入力文字列をきれいにフォーマットします。最終的に名前の順序を逆転し（ラストネームが先頭）、リストをソートします。

// 名前の文字列は複数の空白やタブを含む。
// また、ファーストネームとラストネームの間に複数の空白があることもある
var names = "Harry Trump ;Fred Barney; Helen Rigby ; Bill Abel ; Chris Hand ";

var output = ["---------- Original String\n", names + "\n"];

// 2 種類の正規表現パターンと、格納用の配列を用意する。
// 文字列を分割して配列の要素に収める。

// パターン: ホワイトスペースの 0 回以上の繰り返しのあとにセミコロン、そのあとにホワイトスペースの 0 回以上の繰り返し
var pattern = /\s*;\s*/;

// 上記のパターンで文字列を断片に分割し、
// nameList という配列に断片を格納する。
var nameList = names.split(pattern);

// 新たなパターン: 1 個以上の文字、1 個以上のホワイトスペース、1 個以上の文字
// 括弧を用いてパターンの断片を記憶する。
// 記憶した断片は後から参照される。
pattern = /(\w+)\s+(\w+)/;

// 処理された名前を格納する新しい配列。
var bySurnameList = [];

// 名前の配列を表示し、新しい配列にコンマ区切りで名前を
// ラストネーム、ファーストネームの順で格納する。
//
// replace メソッドはパターンにマッチしたものを除去し、
// 「2 番目の記憶文字列のあとにコンマとスペース、
// さらにその後に続く 1 番目の記憶文字列」に置き換える。
//
// 変数 $1 および $2 は、パターンにマッチさせた際に
// 記憶しておいた部分文字列を参照する

output.push("---------- After Split by Regular Expression");

var i, len;
for (i = 0, len = nameList.length; i < len; i++){
  output.push(nameList[i]);
  bySurnameList[i] = nameList[i].replace(pattern, "$2, $1");
}

// 新しい配列を表示する。
output.push("---------- Names Reversed");
for (i = 0, len = bySurnameList.length; i < len; i++){
  output.push(bySurnameList[i]);
}

// ラストネームについてソートし、ソートした配列を表示する。
bySurnameList.sort();
output.push("---------- Sorted");
for (i = 0, len = bySurnameList.length; i < len; i++){
  output.push(bySurnameList[i]);
}

output.push("---------- End");

console.log(output.join("\n"));

特殊文字を用いた入力の確認

次の例では、ユーザは電話番号を入力します。ユーザが "Check" ボタンを押すと、スクリプトがその番号の妥当性を確認します。その番号が正当である（正規表現で指定した文字の連続にマッチする）場合、スクリプトはユーザへの感謝のメッセージを表示し、その番号を承認します。番号が正当でない場合は、その番号が妥当でないことをユーザに通知します。

正規表現は、0 または 1 個の左括弧 \(?、その後に 3 個の数字 \d{3}、その後に 0 または 1 個の右括弧 \)?、その後、見つかった際に記憶される 1 個のダッシュ、スラッシュ、または小数点 ([-\/\.])、その後に 3 個の数字 \d{3}、その後、記憶された 1 個のダッシュ、スラッシュ、または小数点のマッチ \1、その後に 4 個の数字を探します。

ユーザが Enter ボタンを押した際に発動する Change イベントにより RegExp.input の値が設定されます。

<!DOCTYPE html>
<html>  
  <head>  
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=ISO-8859-1">  
    <meta http-equiv="Content-Script-Type" content="text/javascript">  
    <script type="text/javascript">  
      var re = /\(?\d{3}\)?([-\/\.])\d{3}\1\d{4}/;  
      function testInfo(phoneInput){  
        var OK = re.exec(phoneInput.value);  
        if (!OK)  
          window.alert(RegExp.input + " isn't a phone number with area code!");  
        else
          window.alert("Thanks, your phone number is " + OK[0]);  
      }  
    </script>  
  </head>  
  <body>  
    <p>Enter your phone number (with area code) and then click "Check".
        <br>The expected format is like ###-###-####.</p>
    <form action="#">  
      <input id="phone"><button onclick="testInfo(document.getElementById('phone'));">Check</button>
    </form>  
  </body>  
</html>