什么是正则expression式平衡组？
我只是在阅读一个关于如何在双花括号内获取数据的问题 （ 这个问题 ），然后有人提出了平衡组。 我还不太确定它们是什么以及如何使用它们。
我通读了“ 平衡组定义” ，但是这个解释很难理解，对于我提到的问题我还是很困惑。
有人可以简单地解释什么是平衡组，以及它们是如何有用的？
据我所知，平衡组对于.NET的正则expression式来说是独一无二的。
旁白：重复的小组
首先，你需要知道.NET是（就我所知而言）唯一的正则expression式，它允许你访问单个捕获组的多个捕获（不是在反向引用中，而是在匹配完成之后）。
为了用一个例子来说明这一点，考虑这个模式
(.)+ 和string"abcd" 。
在所有其他的正则expression式中，捕获组1只会产生一个结果： d （注意，完全匹配当然是abcd预期的）。 这是因为捕获组的每次新用途都会覆盖之前的捕获。
.NET另一方面记住他们。 它在一个堆栈中这样做。 匹配上面的正则expression式之后
Match m = new Regex(@"(.)+").Match("abcd");
你会发现
m.Groups[1].Captures
是一个CaptureCollection其元素对应于四个捕获
0: "a" 1: "b" 2: "c" 3: "d"
数字是CaptureCollection的索引。 所以基本上每次再次使用组时，都会将新的捕获压入堆栈。
如果我们使用命名的捕获组，它会变得更有趣。 因为.NET允许重复使用相同的名称，所以我们可以编写一个正则expression式
(?<word>\w+)\W+(?<word>\w+)
将两个单词捕获到同一个组中。 同样，每次遇到具有特定名称的组时，都会将捕获压入堆栈。 所以应用这个正则expression式来input"foo bar"并检查
m.Groups["word"].Captures
我们find两个捕获
0: "foo" 1: "bar"
这使我们甚至可以从expression式的不同部分将东西推到单个堆栈上。 但是，这只是.NET能够跟踪此CaptureCollection中列出的多个捕获的function。 但我说，这个集合是一个堆栈 。 那么我们可以从中popup一些东西吗？
input：平衡组
事实certificate我们可以。 如果我们使用像(?<-word>...) ，那么如果子expression式匹配，那么最后的捕获将从堆栈wordpopup。 所以，如果我们改变我们以前的expression式
(?<word>\w+)\W+(?<-word>\w+)
然后第二组将popup第一组的抓图，最后我们会收到一个空的CaptureCollection 。 当然，这个例子是相当无用的。
但是还有一个更多的细节：如果堆栈已经是空的，则组失败（不pipe子模式如何）。 我们可以利用这种行为来计算嵌套级别 – 这就是名称平衡组来自哪里（以及哪里有趣）。 假设我们想要匹配加括号的string。 我们推动堆栈中的每个左括号，并为每个右括号popup一个捕获。 如果我们遇到一个右括号太多，它会尝试popup一个空栈，导致模式失败：
^(?:[^()]|(?<Open>[(])|(?<-Open>[)]))*$
所以我们有三个select重复。 第一个select消耗的东西不是括号。 第二个select匹配(同时将它们推入堆栈，第三个select匹配)同时popup堆栈中的元素（如果可能的话）。
注意：为了澄清，我们只是检查没有不匹配的圆括号！ 这意味着根本不包含圆括号的string将匹配，因为它们仍然是语法上有效的（在某些语法中，您需要使用圆括号进行匹配）。 如果要确保至less有一组括号，只需在^之后添加一个前瞻(?=.*[(]) 。
这种模式并不完美（或完全正确）。
压轴：条件模式
还有一个问题：这不能确保堆栈在string末尾是空的（因此(foo(bar)将是有效的）.NET（以及其他许多风格）还有一个构造可以帮助我们在这里：条件模式。一般的语法是
(?(condition)truePattern|falsePattern)
falsePattern是可选的 – 如果省略，false-case将始终匹配。 条件可以是模式，也可以是捕获组的名称。 我将在这里重点关注后一种情况。 如果是捕获组的名称，则当且仅当该特定组的捕获堆栈不为空时才使用truePattern 。 也就是说，像(?(name)yes|no)这样的条件模式读取“如果name匹配并捕获了某些东西（仍然在堆栈中），则使用模式yes否则使用模式no ”。
所以在我们上面的模式结束时，我们可以添加类似于(?(Open)failPattern)东西，如果Open Stack不是空的，这会导致整个模式失败。 使模式无条件失败的最简单的事情是(?!) （一个空的负向预测）。 所以我们有最后的模式：
^(?:[^()]|(?<Open>[(])|(?<-Open>[)]))*(?(Open)(?!))$
请注意，这种条件语法本身没有任何与平衡群体相关的事情，但是有必要利用它们的全部function。
从这里，天空是极限。 许多非常复杂的用法是可能的，并且与其他.NET-Regex特性（比如可变长度lookbehinds）（ 我必须自己学习困难的方法 ）结合使用时会遇到一些问题。 然而，主要问题总是：使用这些function时，您的代码是否仍然可以维护？ 你需要把它logging得很好，并确保每个工作的人都知道这些function。 否则，你可能会变得更好，只需逐字符地逐个string，然后在一个整数中计算嵌套级别。
附录： (?<AB>...)语法是什么？
这个部分的积分去Kobi（更多细节见他的答案）。
现在，使用上述所有方法，我们可以validationstring是否被正确加括号。 但是，如果我们实际上可以获得（嵌套的）所有括号内容的捕获，将会更有用。 当然，我们可以记住在一个单独的未被清空的捕获栈中打开和closures括号，然后根据它们的位置在一个单独的步骤中进行一些子串提取。
但是.NET在这里提供了一个更方便的function：如果我们使用(?<AB>subPattern) ，不仅从栈Bpopup一个捕获，而且popup的B和这个当前组捕获之间的所有内容都被压入堆栈A 因此，如果我们使用这样的组合来closures括号，在从堆栈中popup嵌套层次的同时，我们也可以将这个对的内容推送到另一个堆栈上：
^(?:[^()]|(?<Open>[(])|(?<Content-Open>[)]))*(?(Open)(?!))$
Kobi在他的回答中提供了这个现场演示
所以把所有这些东西放在一起我们可以：
- 请记住任意多的捕获
- validation嵌套结构
- 捕获每个嵌套级别
所有在一个单一的正则expression式。 如果这不令人兴奋…;）
当我第一次了解到这些资源时，我发现了一些有用的资源：
- http://blog.stevenlevithan.com/archives/balancing-groups
- MSDN平衡组
- MSDN上的条件模式
- http://kobikobi.wordpress.com/tag/balancing-group/ （略有学术性，但有一些有趣的应用）
除了M. Buettner的出色答案之外，
什么是(?<AB>)语法的处理？
(?<AB>x)与(?<-A>(?<B>x)) αA (?<-A>(?<B>x)) αB (?<AB>x)略微不同。 他们导致相同的控制stream* ，但他们捕捉不同。
例如，让我们看一下平衡括号的模式：
(?:[^{}]|(?<B>{)|(?<-B>}))+(?(B)(?!))
在比赛结束时，我们有一个平衡的string，但这是我们所有的 – 我们不知道大括号是在哪里 ，因为B栈是空的。 引擎为我们所做的努力已经消失了。
（ 例如正则expression式风暴 ）
(?<AB>x)是解决这个问题的方法。 怎么样？ 它不会将 x捕获到$A ：捕获之前捕获的B和当前位置之间的内容。
让我们在我们的模式中使用它：
(?:[^{}]|(?<Open>{)|(?<Content-Open>}))+(?(Open)(?!))
这将捕获到$Content中的大括号（及其位置）之间的string，对于每一对。
对于string{1 2 {3} {4 5 {6}} 7} ，会有四个捕获：3,6,4 4 5 {6}和1 2 {3} {4 5 {6}} 7 -比什么都好，或者} } } } 。
（ 例如 – 单击table标签并查看${Content} ，捕获 ）
实际上，它可以在没有任何平衡的情况下使用：（ (?<A>).(.(?<Content-A>).)捕获前两个字符，即使它们被组分隔开。
（在这里比较常用的是一个前瞻，但它并不总是规模：它可能会重复你的逻辑。）
(?<AB>)是一个强大的function – 它让你精确控制你的捕捉。 记住，当你试图让你的模式更多。
