Регулярные выражения в C#: Regex, паттерны и практические примеры

Что такое регулярные выражения

Регулярное выражение (regex) — шаблон для поиска, валидации, извлечения или замены текста. В .NET реализован в классе System.Text.RegularExpressions.Regex.

Основные конструкции

Конструкция	Описание
.	Любой символ, кроме новой строки
\d	Цифра ([0-9])
\D	Не цифра
\w	Буква/цифра/подчёркивание ([a-zA-Z0-9_])
\W	Не \w
\s	Пробельный символ (пробел, таб, перенос)
\S	Не пробельный
^	Начало строки (или строки в Multiline)
$	Конец строки (или строки в Multiline)
\b	Граница слова
[]	Класс символов: [aeiou], [a-z], [^0-9]
()	Группа захвата
(?:)	Незахватывающая группа
|	ИЛИ (альтернация)
* + ? {n} {n,} {n,m}	Квантификаторы: 0+, 1+, 0-1, ровно n, n+, от n до m
*? +? ??	Ленивые (non-greedy) квантификаторы

Класс Regex — основные методы

Метод	Описание
IsMatch(input)	Есть ли совпадение (bool)
Match(input)	Первое совпадение (Match объект)
Matches(input)	Все совпадения (MatchCollection)
Replace(input, replacement)	Замена всех совпадений
Split(input)	Разделение строки по шаблону

Все методы имеют перегрузки с RegexOptions (IgnoreCase, Multiline, Compiled, ExplicitCapture, Singleline, IgnorePatternWhitespace).

Пример 1: слова, начинающиеся на 'S'

using System;
using System.Text.RegularExpressions;

string text = "A Thousand Splendid Suns";
string pattern = @"\bS\w*"; // граница слова, S, затем буквы

foreach (Match m in Regex.Matches(text, pattern))
    Console.WriteLine(m.Value); // Splendid, Suns

Пример 2: слова на 'm'...'e'

string text = "make maze and manage to measure it";
string pattern = @"\bm\w*e\b";

foreach (Match m in Regex.Matches(text, pattern))
    Console.WriteLine(m.Value); // make, maze, manage, measure

Пример 3: замена лишних пробелов

string input = "Hello    World";
string pattern = @"\s+"; // один или более пробелов
string result = Regex.Replace(input, pattern, " ");
Console.WriteLine(result); // "Hello World"

Группы и именованные группы

string pattern = @"(?\d{4})-(?\d{2})-(?\d{2})";
string input = "2024-01-15";

Match m = Regex.Match(input, pattern);
if (m.Success)
{
    Console.WriteLine(m.Groups["year"].Value);  // 2024
    Console.WriteLine(m.Groups["month"].Value); // 01
    Console.WriteLine(m.Groups["day"].Value);   // 15
}

Замена с обратными ссылками

string input = "John Smith";
string pattern = @"(\w+)\s+(\w+)";
string result = Regex.Replace(input, pattern, "$2, $1"); // "Smith, John"

RegexOptions

• IgnoreCase — нечувствительность к регистру
• Multiline — ^ и $ работают для каждой строки
• Singleline — . совпадает с новой строкой
• Compiled — компиляция в IL для скорости (для часто используемых)
• ExplicitCapture — только именованные группы захватываются
• IgnorePatternWhitespace — игнорировать пробелы в паттерне (для читаемости)

Статические методы vs экземпляр

// Статические — для разовых, паттерн компилируется каждый раз
bool b = Regex.IsMatch(input, pattern);

// Экземпляр — для повторного использования, кэширует скомпилированный паттерн
var regex = new Regex(pattern, RegexOptions.Compiled);
foreach (var line in lines)
    if (regex.IsMatch(line)) ...

Практические паттерны

Задача	Паттерн
Email (упрощ.)	^[\w.-]+@[\w.-]+\.\w{2,}$
Телефон (RU)	^(\+7|8)[\s-]?\(?\d{3}\)?[\s-]?\d{3}[\s-]?\d{2}[\s-]?\d{2}$
URL	^https?://[\w.-]+\.\w{2,}(/.*)?$
IPv4	^(\d{1,3}\.){3}\d{1,3}$ (с проверкой 0-255 сложнее)
Дата DD.MM.YYYY	^\d{2}\.\d{2}\.\d{4}$
Только цифры	^\d+$

Лучшие практики

• Используйте @"" (verbatim строки) для паттернов — не нужно экранировать обратные слеши
• Кэшируйте Regex экземпляры (static readonly) для горячих путей
• Избегайте catastrophic backtracking: не используйте вложенные квантификаторы (a+)+ на больших вводах
• Для простых задач (StartsWith, Contains, Split по символу) — используйте строковые методы, они быстрее
• Тестируйте regex на regex101.com или regexstorm.net