Юникодные эквиваленты для \w и \b в регулярных выражениях Java?

Многие современные реализации регулярных выражений интерпретируют \w Сокращение класса символов в виде "любой буквы, цифры или соединительной пунктуации" (обычно: подчеркивание). Таким образом, регулярное выражение, как \w+ соответствует словам как hello, élève, GOÄ_432 или же gefräßig,

К сожалению, Java этого не делает. В Java \w ограничено [A-Za-z0-9_], Это затрудняет сопоставление слов, подобных упомянутым выше, среди других проблем.

Также кажется, что \b разделитель слов совпадает в местах, где это не должно быть.

Что было бы правильным эквивалентом.NET-подобного, Unicode-осведомленного \w или же \b на яве? Какие другие ярлыки нуждаются в "переписывании", чтобы они знали Unicode?

3 ответа

Решение

Исходный код

Исходный код для функций переписывания, которые я обсуждаю ниже , доступен здесь.

Обновление в Java 7

Солнце обновлено Pattern класс для JDK7 имеет новый чудесный флаг, UNICODE_CHARACTER_CLASS, что заставляет все снова работать правильно. Это доступно как встраиваемый (?U) внутри шаблона, так что вы можете использовать его с String фантики класса тоже. Это также спортивные исправленные определения для различных других свойств, также. Теперь он отслеживает стандарт Unicode в RL1.2 и RL1.2a из UTS#18: Регулярные выражения Unicode. Это захватывающее и значительное улучшение, и команда разработчиков заслуживает похвалы за эти важные усилия.


Проблемы Java с регулярным выражением Unicode

Проблема с регулярными выражениями в Java заключается в том, что класс Perl 1.0 экранируется. \w, \b, \s, \d и их дополнения - не распространяются на Java для работы с Unicode. Один из них, \b обладает определенной расширенной семантикой, но они не соответствуют ни \w ни к Unicode-идентификаторам, ни к Unicode-свойствам разрыва строки.

Кроме того, свойства POSIX в Java доступны следующим образом:

POSIX syntax    Java syntax

[[:Lower:]]     \p{Lower}
[[:Upper:]]     \p{Upper}
[[:ASCII:]]     \p{ASCII}
[[:Alpha:]]     \p{Alpha}
[[:Digit:]]     \p{Digit}
[[:Alnum:]]     \p{Alnum}
[[:Punct:]]     \p{Punct}
[[:Graph:]]     \p{Graph}
[[:Print:]]     \p{Print}
[[:Blank:]]     \p{Blank}
[[:Cntrl:]]     \p{Cntrl}
[[:XDigit:]]    \p{XDigit}
[[:Space:]]     \p{Space}

Это настоящий беспорядок, потому что это означает, что такие вещи, как Alpha, Lower, а также Space не в Java сопоставлять с Юникодом Alphabetic, Lowercase, или же Whitespace свойства. Это чрезвычайно раздражает. Поддержка свойств Unicode в Java строго анемилленниальна, и я имею в виду, что она не поддерживает ни одно свойство Unicode, которое появилось в последнее десятилетие.

Неспособность говорить о пропусках должным образом раздражает. Рассмотрим следующую таблицу. Для каждой из этих кодовых точек есть и столбец J-результатов для Java, и столбец P-результатов для Perl или любого другого механизма регулярных выражений на основе PCRE:

             Regex    001A    0085    00A0    2029
                      J  P    J  P    J  P    J  P
                \s    1  1    0  1    0  1    0  1
               \pZ    0  0    0  0    1  1    1  1
            \p{Zs}    0  0    0  0    1  1    0  0
         \p{Space}    1  1    0  1    0  1    0  1
         \p{Blank}    0  0    0  0    0  1    0  0
    \p{Whitespace}    -  1    -  1    -  1    -  1
\p{javaWhitespace}    1  -    0  -    0  -    1  -
 \p{javaSpaceChar}    0  -    0  -    1  -    1  -

Видеть, что?

Фактически, каждый из этих результатов в Java является пустым, согласно Unicode. Это действительно большая проблема. Java просто испорчена, давая "неправильные" ответы в соответствии с существующей практикой, а также в соответствии с Unicode. Кроме того, Java даже не дает вам доступа к реальным свойствам Unicode! Фактически, Java не поддерживает любое свойство, которое соответствует пробелу Unicode.


Решение всех этих проблем и многое другое

Чтобы справиться с этой и многими другими связанными проблемами, вчера я написал функцию Java для перезаписи строки шаблона, которая переписывает эти 14 экранированных символов:

\w \W \s \S \v \V \h \H \d \D \b \B \X \R

заменяя их вещами, которые действительно работают, чтобы соответствовать Unicode предсказуемым и последовательным способом. Это всего лишь альфа-прототип из одного хакерского сеанса, но он полностью функционален.

Коротко говоря, мой код переписывает эти 14 следующим образом:

\s => [\u0009-\u000D\u0020\u0085\u00A0\u1680\u180E\u2000-\u200A\u2028\u2029\u202F\u205F\u3000]
\S => [^\u0009-\u000D\u0020\u0085\u00A0\u1680\u180E\u2000-\u200A\u2028\u2029\u202F\u205F\u3000]

\v => [\u000A-\u000D\u0085\u2028\u2029]
\V => [^\u000A-\u000D\u0085\u2028\u2029]

\h => [\u0009\u0020\u00A0\u1680\u180E\u2000-\u200A\u202F\u205F\u3000]
\H => [^\u0009\u0020\u00A0\u1680\u180E\u2000\u2001-\u200A\u202F\u205F\u3000]

\w => [\pL\pM\p{Nd}\p{Nl}\p{Pc}[\p{InEnclosedAlphanumerics}&&\p{So}]]
\W => [^\pL\pM\p{Nd}\p{Nl}\p{Pc}[\p{InEnclosedAlphanumerics}&&\p{So}]]

\b => (?:(?<=[\pL\pM\p{Nd}\p{Nl}\p{Pc}[\p{InEnclosedAlphanumerics}&&\p{So}]])(?![\pL\pM\p{Nd}\p{Nl}\p{Pc}[\p{InEnclosedAlphanumerics}&&\p{So}]])|(?<![\pL\pM\p{Nd}\p{Nl}\p{Pc}[\p{InEnclosedAlphanumerics}&&\p{So}]])(?=[\pL\pM\p{Nd}\p{Nl}\p{Pc}[\p{InEnclosedAlphanumerics}&&\p{So}]]))
\B => (?:(?<=[\pL\pM\p{Nd}\p{Nl}\p{Pc}[\p{InEnclosedAlphanumerics}&&\p{So}]])(?=[\pL\pM\p{Nd}\p{Nl}\p{Pc}[\p{InEnclosedAlphanumerics}&&\p{So}]])|(?<![\pL\pM\p{Nd}\p{Nl}\p{Pc}[\p{InEnclosedAlphanumerics}&&\p{So}]])(?![\pL\pM\p{Nd}\p{Nl}\p{Pc}[\p{InEnclosedAlphanumerics}&&\p{So}]]))

\d => \p{Nd}
\D => \P{Nd}

\R => (?:(?>\u000D\u000A)|[\u000A\u000B\u000C\u000D\u0085\u2028\u2029])

\X => (?>\PM\pM*)

Некоторые вещи, чтобы рассмотреть...

  • Что использует для его \X определение того, что Unicode теперь называет устаревшим кластером графем, а не расширенным кластером графем, поскольку последний довольно сложен. Сам Perl теперь использует более причудливую версию, но старая версия все еще отлично работает в самых распространенных ситуациях. РЕДАКТИРОВАТЬ: см. Приложение в нижней части.

  • Что делать с \d зависит от вашего намерения, но по умолчанию используется определение Uniode. Я вижу людей, которые не всегда хотят \p{Nd}, но иногда либо [0-9] или же \pN,

  • Два определения границ, \b а также \B, специально написаны для использования \w определение.

  • Тот \w определение слишком широкое, потому что оно захватывает пареннированные буквы, а не только окруженные. Юникод Other_Alphabetic свойство недоступно до JDK7, так что это лучшее, что вы можете сделать.


Изучение границ

Границы были проблемой с тех пор, как Ларри Уолл впервые придумал \b а также \B Синтаксис говорить о них для Perl 1.0 еще в 1987 году. Ключ к пониманию того, как \b а также \B Обе работы должны развеять два распространенных мифа о них:

  1. Они только ищут \w символы слова, никогда не для не-словесных символов.
  2. Они специально не ищут края струны.

\b Граница означает:

    IF does follow word
        THEN doesn't precede word
    ELSIF doesn't follow word
        THEN does precede word

И все они определены совершенно просто как:

  • следует за словом (?<=\w),
  • предшествует слово (?=\w),
  • не следует за словом (?<!\w),
  • не предшествует слову (?!\w),

Следовательно, так как IF-THEN кодируется как and эд-вместе AB в регулярных выражениях or является X|Y и потому что and имеет более высокий приоритет, чем or это просто AB|CD, Так что каждый \b это означает, что граница может быть безопасно заменена на:

    (?:(?<=\w)(?!\w)|(?<!\w)(?=\w))

с \w определяется соответствующим образом.

(Может показаться странным, что A а также C компоненты противоположны. В идеальном мире вы должны написать AB|D, но какое-то время я преследовал противоречия взаимного исключения в свойствах Юникода - о которых, я думаю, я позаботился, но на всякий случай я оставил двойное условие в границе. Плюс это делает его более расширяемым, если вы получите дополнительные идеи позже.)

Для \B без границ логика такова:

    IF does follow word
        THEN does precede word
    ELSIF doesn't follow word
        THEN doesn't precede word

Разрешение всех случаев \B подлежит замене на:

    (?:(?<=\w)(?=\w)|(?<!\w)(?!\w))

Это действительно так \b а также \B вести себя. Эквивалентные шаблоны для них

  • \b с использованием ((IF)THEN|ELSE) построить (?(?<=\w)(?!\w)|(?=\w))
  • \B с использованием ((IF)THEN|ELSE) построить (?(?=\w)(?<=\w)|(?<!\w))

Но версии с просто AB|CD это хорошо, особенно если вам не хватает условных шаблонов в вашем языке регулярных выражений, таких как Java. ☹

Я уже проверил поведение границ, используя все три эквивалентных определения с набором тестов, который проверяет 110 385 408 совпадений за цикл, и который я запускал на дюжине различных конфигураций данных в соответствии с:

     0 ..     7F    the ASCII range
    80 ..     FF    the non-ASCII Latin1 range
   100 ..   FFFF    the non-Latin1 BMP (Basic Multilingual Plane) range
 10000 .. 10FFFF    the non-BMP portion of Unicode (the "astral" planes)

Тем не менее, люди часто хотят другого рода границы. Они хотят что-то, что является пробелом и понимает край строки:

  • левый край как (?:(?<=^)|(?<=\s))
  • правый край как (?=$|\s)

Исправление Java с помощью Java

Код, который я разместил в моем другом ответе, обеспечивает это и немало других удобств. Это включает в себя определения слов, черточек, дефисов и апострофов на естественном языке, а также немного больше.

Он также позволяет указывать символы Unicode в логических кодовых точках, а не в идиотских суррогатах UTF-16. Трудно переоценить, насколько это важно! И это только для расширения строки.

Для подстановки регулярных выражений в charclass, которая заставляет charclass в ваших регулярных выражениях Java, наконец, работать на Unicode и работать правильно, получите полный исходный код отсюда. Вы можете делать с этим, как вам угодно, конечно. Если вы исправите это, я бы хотел услышать об этом, но вы не обязаны это делать. Это довольно коротко. Суть главной функции переписывания регулярных выражений проста:

switch (code_point) {

    case 'b':  newstr.append(boundary);
               break; /* switch */
    case 'B':  newstr.append(not_boundary);
               break; /* switch */

    case 'd':  newstr.append(digits_charclass);
               break; /* switch */
    case 'D':  newstr.append(not_digits_charclass);
               break; /* switch */

    case 'h':  newstr.append(horizontal_whitespace_charclass);
               break; /* switch */
    case 'H':  newstr.append(not_horizontal_whitespace_charclass);
               break; /* switch */

    case 'v':  newstr.append(vertical_whitespace_charclass);
               break; /* switch */
    case 'V':  newstr.append(not_vertical_whitespace_charclass);
               break; /* switch */

    case 'R':  newstr.append(linebreak);
               break; /* switch */

    case 's':  newstr.append(whitespace_charclass);
               break; /* switch */
    case 'S':  newstr.append(not_whitespace_charclass);
               break; /* switch */

    case 'w':  newstr.append(identifier_charclass);
               break; /* switch */
    case 'W':  newstr.append(not_identifier_charclass);
               break; /* switch */

    case 'X':  newstr.append(legacy_grapheme_cluster);
               break; /* switch */

    default:   newstr.append('\\');
               newstr.append(Character.toChars(code_point));
               break; /* switch */

}
saw_backslash = false;

В любом случае, этот код - просто альфа-версия, которую я взломал на выходных. Так не будет.

Для беты я намерен:

  • сложить дублирование кода

  • обеспечить более понятный интерфейс относительно экранирования неэкранированной строки по сравнению с экранированием регулярного выражения

  • обеспечить некоторую гибкость в \d расширение, и, возможно, \b

  • предоставить удобные методы, которые обрабатывают поворот и вызов Pattern.compile или String.matches или еще много чего для вас

Для производственной версии он должен иметь Javadoc и набор тестов JUnit. Я могу включить мой gigatester, но он не написан как тесты JUnit.


добавление

У меня есть хорошие новости и плохие новости.

Хорошей новостью является то, что теперь у меня есть очень близкое приближение к расширенному кластеру графем, который можно использовать для улучшения \X,

Плохая новость ☺ в том, что эта модель:

(?:(?:\u000D\u000A)|(?:[\u0E40\u0E41\u0E42\u0E43\u0E44\u0EC0\u0EC1\u0EC2\u0EC3\u0EC4\uAAB5\uAAB6\uAAB9\uAABB\uAABC]*(?:[\u1100-\u115F\uA960-\uA97C]+|([\u1100-\u115F\uA960-\uA97C]*((?:[[\u1160-\u11A2\uD7B0-\uD7C6][\uAC00\uAC1C\uAC38]][\u1160-\u11A2\uD7B0-\uD7C6]*|[\uAC01\uAC02\uAC03\uAC04])[\u11A8-\u11F9\uD7CB-\uD7FB]*))|[\u11A8-\u11F9\uD7CB-\uD7FB]+|[^[\p{Zl}\p{Zp}\p{Cc}\p{Cf}&&[^\u000D\u000A\u200C\u200D]]\u000D\u000A])[[\p{Mn}\p{Me}\u200C\u200D\u0488\u0489\u20DD\u20DE\u20DF\u20E0\u20E2\u20E3\u20E4\uA670\uA671\uA672\uFF9E\uFF9F][\p{Mc}\u0E30\u0E32\u0E33\u0E45\u0EB0\u0EB2\u0EB3]]*)|(?s:.))

который в Java вы бы написали как:

String extended_grapheme_cluster = "(?:(?:\\u000D\\u000A)|(?:[\\u0E40\\u0E41\\u0E42\\u0E43\\u0E44\\u0EC0\\u0EC1\\u0EC2\\u0EC3\\u0EC4\\uAAB5\\uAAB6\\uAAB9\\uAABB\\uAABC]*(?:[\\u1100-\\u115F\\uA960-\\uA97C]+|([\\u1100-\\u115F\\uA960-\\uA97C]*((?:[[\\u1160-\\u11A2\\uD7B0-\\uD7C6][\\uAC00\\uAC1C\\uAC38]][\\u1160-\\u11A2\\uD7B0-\\uD7C6]*|[\\uAC01\\uAC02\\uAC03\\uAC04])[\\u11A8-\\u11F9\\uD7CB-\\uD7FB]*))|[\\u11A8-\\u11F9\\uD7CB-\\uD7FB]+|[^[\\p{Zl}\\p{Zp}\\p{Cc}\\p{Cf}&&[^\\u000D\\u000A\\u200C\\u200D]]\\u000D\\u000A])[[\\p{Mn}\\p{Me}\\u200C\\u200D\\u0488\\u0489\\u20DD\\u20DE\\u20DF\\u20E0\\u20E2\\u20E3\\u20E4\\uA670\\uA671\\uA672\\uFF9E\\uFF9F][\\p{Mc}\\u0E30\\u0E32\\u0E33\\u0E45\\u0EB0\\u0EB2\\u0EB3]]*)|(?s:.))";

¡Tschüß!

Очень жаль, что \w не работает Предлагаемое решение \p{Alpha} у меня тоже не работает

Похоже на то [\p{L}] ловит все буквы Unicode. Таким образом, Unicode эквивалент \w должно быть [\p{L}\p{Digit}_],

В Java \w а также \d не поддерживают Unicode; они соответствуют только символам ASCII, [A-Za-z0-9_] а также [0-9], То же самое касается \p{Alpha} и друзья (предполагается, что "классы символов" POSIX, на которых они основаны, чувствительны к локали, но в Java они только когда-либо соответствовали символам ASCII). Если вы хотите сопоставить Unicode с "символами слова", вы должны указать это, например, [\pL\p{Mn}\p{Nd}\p{Pc}], для букв, без пробелов модификаторы (акценты), десятичные цифры и соединительная пунктуация.

Тем не менее, Java \b разбирается в Unicode; оно использует Character.isLetterOrDigit(ch) и проверяет наличие акцентированных букв, но единственный распознаваемый знак "соединительной пунктуации" - это подчеркивание. РЕДАКТИРОВАТЬ: когда я пробую ваш пример кода, он печатает "" а также élève" как следует ( см. на ideone.com).

Другие вопросы по тегам