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终于赶在 2015 年内填了一个 12 年的老坑 —— tinyre 正则引擎

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  •   fy ·
    fy0 · 2015-12-31 03:28:11 +08:00 · 3258 次点击
    这是一个创建于 3251 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    零点已过,今天是 2015 年最后一天。诸位新年好。

    最近我花了不少力气,搞了一个说不好有什么卵用的轮子,一个正则表达式引擎……

    快捷测试入口: http://rpgame.net:11002/

    为啥会搞这个

    其实这个坑早在 2012 年就开了,当时我是个小白,刚刚懂点 python ,丝毫没有听说过编译原理是什么东西。于是理所当然的遭遇了数次可耻的失败。

    至于当时为啥会开这个坑呢?

    经常有人问初学编程能做什么,觉得编程是一件很有意思的事情是什么时候。

    对我而言,那个改变一切的时刻就是:

    import re
    import urllb2
    

    是的,爬虫。那个时候,我清晰的感受到了数据在我指尖流动,感受到了代码的魔力。

    与我以前弄的 console 程序不同,与我写过的拖控件的 Form 程序也不同。我发现我能够用自己的方式来获取和重组数据,能够对一些简单的投票程序生杀予夺。

    那时的我,左手握着 Python 法杖,右手手持正则魔典,脚下踏着一个名叫 HTML 的入门怪物,方法、函数和规则环绕着我,我感受到了力量,征服了曾经的不可知之地,攫取到了胜利。

    后来 urllib2 换了 requests , Python2 换了 Python3 ,而 re 始终是 re ,如此的严谨美丽。

    获得了这种力量之后,我便想办法搞清楚他是怎么运行的,但我也没有想到会隔了这么久。

    那么,搞得怎么样

    其实正则引擎的实现是很有趣的,基础规则十分的简单。

    很容易就可以写一个屌丝版,但要费一番力气才能升级到高配版。

    不断升级的过程中还会遇到新旧升级不相兼容,于是就得推倒重来弄一个兼容的架构设计。

    最终的结果大概是这样吧:

    • 3000 行左右, c99 ,无依赖, gcc4.8/vs2013 编译通过

    • 支持了绝大部分 SRE 的语法

    • 原生 UTF8 支持,中文无压力

    • 底层支持了除了八进制之外的转义语法(\x \u \U )

    • 当前的匹配函数只有 match 一个

    • 编程完后用 Valgrind 进行过一轮内存泄漏检查,状况应该比较良好

    • 我去搞了一个 Python3.5.1 的正则模块的测试用例 ,关于 match 的大部分正则测试都在修修补补之中过掉了。

    • 额外支持了一个最大回溯次数限制,我们知道 DFA 在遇到 'a?'*n+'a'*n 匹配 'a'*n 的时候会不停回溯,等待时间的延长是指数级别的,回溯次数上千万上亿都是没问题的。于是超过限制次数后就会直接停止,并直接当作不匹配。

    然后是不支持的部分:

    • 不支持 LOCALE UNICODE 两个 flag ,因为只匹配 UNICODE

    • 不支持 VERBOSE 这个 flag ,我没太搞懂干啥用的

    • 不支持八进制,因为实在是太乱了,后向引用和八进制混一块,拿头用

    • 发现 SRE 竟然有一些全角半角字符的大小写和匹配 ,比如k匹配 k ,日狗,这有卵用?

    • SRE 还有一些貌似是其他外文字母大小写的匹配,再次表示日狗,并不会支持。

    • 不支持 \A \Z ,很少用,我也还不太懂他们和 ^ $ 的区别,怕搞错。同时还有 \b \B 也暂不支持

    • 暂不支持 (?<=\1) 这一类组的语法,因为我翻 test 的时候才第一次见到!之前参考的手册里没有!

    所以,能不能用,怎么用?

    目前来说,不建议在生产环境中使用(我估计也不会有人这么搞)。
    首先是功能缺了好几样, replace 、 findall 啥的都没得用。
    其次,还需要优化,回溯的时候大量使用 malloc/free ,遇到回溯次数极多的情况效率低下。
    然后初始时候跨平台考虑不周, utf32 用的是 int ,其实应该选 uint32_t 的,目前还没改过来。
    最后,还需要测试和完善。

    编译:
    编辑 CMakefile.txt ,手动改一下 build_target 为 demo 或者 py3lib

    cd tinyre
    mkdir build
    cd build
    cmake ..
    make
    

    C 语言的话,引用头文件就好,所有外部接口都在这一个头文件

    #include "tinyre.h"
    
    tre_Pattern* pattern;
    tre_Match* match;
    
    pattern = tre_compile("^(bb)*a", FLAG_NONE);
    match = tre_match(pattern, "bbbbabc", 0);
    

    match 对象里面有个 utf32 字符串,拿出来用即可。

    Python ,首先也是编译,拿到 _tinyre.so 之后和 src/tre.py 放一块,然后就可以:

    import tre
    tre.match(r'test', 'test')
    

    目前只支持 Python3 ,因为我用 3 比较多。

    在线的那个入口试出毛病的话欢迎反馈!

    最后,很关键

    诸君,请在 2015 年最后一天带我完成 Github 100 stars 成就!

    咱这个 Tornado 项目生成器本身已经有 87 个星星了: https://github.com/fy0/fpage

    讲道理挺好用的……测试入口就是用它生成后速撸出来的。

    10 条回复    2015-12-31 15:39:48 +08:00
    buir
        1
    buir  
       2015-12-31 04:20:49 +08:00
    NICE 赞一个!
    qdwang
        2
    qdwang  
       2015-12-31 07:32:16 +08:00 via Android
    恭喜
    Chappako
        3
    Chappako  
       2015-12-31 08:05:48 +08:00
    贡献第 93 颗星,继续加油,早日提交到 pip
    go2sleep
        4
    go2sleep  
       2015-12-31 08:43:27 +08:00
    贡献第 95 颗星,继续加油,早日提交到 pip
    hqs123
        5
    hqs123  
       2015-12-31 08:48:36 +08:00
    已贡献一颗星哈哈
    expkzb
        6
    expkzb  
       2015-12-31 09:35:32 +08:00
    看到 "十二" 年的坑吓了一跳
    wolyshaw
        7
    wolyshaw  
       2015-12-31 09:36:22 +08:00
    101 个
    Liang
        8
    Liang  
       2015-12-31 09:39:36 +08:00
    火钳刘明
    polandeme
        9
    polandeme  
       2015-12-31 10:40:29 +08:00
    看作者 github 上是 42 区的,想问一下 42 区怎么没有了呢,还是挺喜欢的.
    fy
        10
    fy  
    OP
       2015-12-31 15:39:48 +08:00
    感谢大家,成就达成了。

    @polandeme 几年前的事情了,后来也是某天发现 42 区没有了,貌似是用户太少。
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