正则表达式用于描述各种复杂的字符串关系，使用正则表达式能够更加灵活便捷地处理字符串，它是使用单个字符串来描述、匹配一系列符合某个句法规则的字符串搜索模式。在 Rust 语言中，目前我们主要通过 regex 模块 来使用正则表达式。 regex 模块 是一个用于解析、编译和执行正则表达式的 Rust 库。

依据该模块自己的介绍，它的语法类似于 Perl 风格的正则表达式，但是缺少一些特性，比如环视和反向引用。作为交换，所有搜索都根据正则表达式和搜索文本的大小以线性时间执行。很多语法和实现都是受RE2的启发。你可以在 https://crates.io 的 regex 模块主页中查看器最新的发布信息：https://crates.io/crates/regex，或者直接进入该模块的 Github 开源仓库查看：https://github.com/rust-lang/regex。

现在我们准备一个新的 rust 项目，来讲解如何配置使用 regex 模块：

# 新建项目
cargo new use-regex

接着，进入该项目，并安装regex：

# 进入 use-regex 项目根目录
cd use-regex

# 安装 regex 模块
cargo add regex

Tip:
如果你的安装很慢，不妨参考博文 《Crate 国内源配置》 设置和使用 rust cargo 工具的国内源镜像进行安装。

安装成功可，可以看到项目的Cargo.toml配置文件新增了一个 regex 的依赖项：

>点击此处可以直接查询元字符表

例如从一篇博客的博文中，提取所有的标题：

use regex::Regex;

fn main() {
    let markdown_text = "# Header 1\n## Header 2\n### Header 3\n#### Header 4\n##### Header 5\n###### Header 6";
    let re = Regex::new(r"(?m)^(#{1,6})\s+(.+)$").unwrap();
    for cap in re.captures_iter(markdown_text) {
        let level = cap[1].len();
        let header = cap[2].trim();
        println!("标题等级：{}；文本：\"{}\"", level, header);
    }
}

其输出结果为：

标题等级：1；文本："Header 1"
标题等级：2；文本："Header 2"
标题等级：3；文本："Header 3"
标题等级：4；文本："Header 4"
标题等级：5；文本："Header 5"
标题等级：6；文本："Header 6"

例如，使用正则表达式提取文本中的数字和非数字分类返回：

use regex::Regex;
use std::collections::HashMap;

// 定义一个函数，接收一个字符串参数，返回一个哈希表
fn classify_text(text: &str) -> HashMap<&str, Vec<&str>> {
    // 定义一个正则表达式，匹配数字和非数字字符
    let re = Regex::new(r"(\d+)|(\D+)").unwrap();
    let mut map = HashMap::new();
    // 遍历匹配结果
    for cap in re.captures_iter(text) {
        // 获取匹配到的数字或非数字字符
        let value = cap.get(0).unwrap().as_str();
        // 根据匹配到的数字或非数字字符，将其加入到对应的向量中
        if cap.get(1).is_some() {
            map.entry("数字").or_insert(Vec::new()).push(value);
        } else {
            map.entry("非数字").or_insert(Vec::new()).push(value);
        }
    }
    map
}

fn main() {
    let text = "abc123def456";
    let result = classify_text(text);
    println!("{:?}", result);
}

运行项目：

cargo run

可以看到输出结果为：

{"非数字": ["abc", "def"], "数字": ["123", "456"]}

再如，匹配IPV4地址：

use regex::Regex;

fn main() {
    let re = Regex::new(r"[1-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[1-9]{1,3}").unwrap();
    let text = "这是一段用于演示匹配的文本。192.168.0.1 是一个合法的 IP 地址，然而 900.300.700.600 不是.";
    for cap in re.captures_iter(text) {
        println!("匹配到合法的IP地址: {}", &cap[0]);
    }
}

然后在你的项目目录下运行命令：

cargo run

可以从输出结果中看到文本中的前一个地址被提取出来了：

管道符就是一根竖线：|，再正则表达式中标识”或“。由于匹配方向时从左向右进行的，假如有两个正则表达式A和B，那么使用 A|B 匹配字符串时，只要前一个样式完全匹配成功，那么后一个就不再匹配。

例如：

use regex::Regex;

fn main() {
    let re = Regex::new(r"hello|world").unwrap();
    let text = "hello world";
    for mat in re.find_iter(text) {
        println!("{}", mat.as_str());
    }
}

输出为：

hello
world

在正则表达式中用于标识特殊含义的符号如.用于标识一个任意的非换行符字符，^标识起始字符，等等。但是我们希望匹配到这些字符本身也是经常遇到的情况，如IPV4地址使用.作为分割符。因此我们如果需要完整提取IPV4地址就需要表示.本身。由于直接使用点已经有了其它的含义，因此我们使用一个\号进行转义，即使用\.来表示点（.）。其它在正则中有特殊含义的符号也可以使用类似的方式。

与数学计算中采用小括号()进行算式分组一样，正则模板也能够分组表达，目的是将某一部分正则模板作为一个整体表达，例如模板：

use regex::Regex;

fn main() {
    let re = Regex::new(r"(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})").unwrap();
    let text = "当前的日期是 2023-05-28";
    if let Some(captures) = re.captures(text) {
        println!("年: {}", captures.get(1).unwrap().as_str());
        println!("月: {}", captures.get(2).unwrap().as_str());
        println!("日: {}", captures.get(3).unwrap().as_str());
    }
}

运行项目：

cargo run

可以从输出结果中看到从文本中分别取出了年、月、日：