ca956386058595f146bd397103e18ff78f32b5e3
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / pod / perlre.pod
1 =head1 NAME
2
3 perlre - Perl regular expressions
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This page describes the syntax of regular expressions in Perl.  For a
8 description of how to I<use> regular expressions in matching
9 operations, plus various examples of the same, see discussions
10 of C<m//>, C<s///>, C<qr//> and C<??> in L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.
11
12 Matching operations can have various modifiers.  Modifiers
13 that relate to the interpretation of the regular expression inside
14 are listed below.  Modifiers that alter the way a regular expression
15 is used by Perl are detailed in L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators"> and 
16 L<perlop/"Gory details of parsing quoted constructs">.
17
18 =over 4
19
20 =item i
21
22 Do case-insensitive pattern matching.
23
24 If C<use locale> is in effect, the case map is taken from the current
25 locale.  See L<perllocale>.
26
27 =item m
28
29 Treat string as multiple lines.  That is, change "^" and "$" from matching
30 the start or end of the string to matching the start or end of any
31 line anywhere within the string.
32
33 =item s
34
35 Treat string as single line.  That is, change "." to match any character
36 whatsoever, even a newline, which normally it would not match.
37
38 The C</s> and C</m> modifiers both override the C<$*> setting.  That
39 is, no matter what C<$*> contains, C</s> without C</m> will force
40 "^" to match only at the beginning of the string and "$" to match
41 only at the end (or just before a newline at the end) of the string.
42 Together, as /ms, they let the "." match any character whatsoever,
43 while yet allowing "^" and "$" to match, respectively, just after
44 and just before newlines within the string.
45
46 =item x
47
48 Extend your pattern's legibility by permitting whitespace and comments.
49
50 =back
51
52 These are usually written as "the C</x> modifier", even though the delimiter
53 in question might not really be a slash.  Any of these
54 modifiers may also be embedded within the regular expression itself using
55 the C<(?...)> construct.  See below.
56
57 The C</x> modifier itself needs a little more explanation.  It tells
58 the regular expression parser to ignore whitespace that is neither
59 backslashed nor within a character class.  You can use this to break up
60 your regular expression into (slightly) more readable parts.  The C<#>
61 character is also treated as a metacharacter introducing a comment,
62 just as in ordinary Perl code.  This also means that if you want real
63 whitespace or C<#> characters in the pattern (outside a character
64 class, where they are unaffected by C</x>), that you'll either have to 
65 escape them or encode them using octal or hex escapes.  Taken together,
66 these features go a long way towards making Perl's regular expressions
67 more readable.  Note that you have to be careful not to include the
68 pattern delimiter in the comment--perl has no way of knowing you did
69 not intend to close the pattern early.  See the C-comment deletion code
70 in L<perlop>.
71
72 =head2 Regular Expressions
73
74 The patterns used in Perl pattern matching derive from supplied in
75 the Version 8 regex routines.  (The routines are derived
76 (distantly) from Henry Spencer's freely redistributable reimplementation
77 of the V8 routines.)  See L<Version 8 Regular Expressions> for
78 details.
79
80 In particular the following metacharacters have their standard I<egrep>-ish
81 meanings:
82
83     \   Quote the next metacharacter
84     ^   Match the beginning of the line
85     .   Match any character (except newline)
86     $   Match the end of the line (or before newline at the end)
87     |   Alternation
88     ()  Grouping
89     []  Character class
90
91 By default, the "^" character is guaranteed to match only the
92 beginning of the string, the "$" character only the end (or before the
93 newline at the end), and Perl does certain optimizations with the
94 assumption that the string contains only one line.  Embedded newlines
95 will not be matched by "^" or "$".  You may, however, wish to treat a
96 string as a multi-line buffer, such that the "^" will match after any
97 newline within the string, and "$" will match before any newline.  At the
98 cost of a little more overhead, you can do this by using the /m modifier
99 on the pattern match operator.  (Older programs did this by setting C<$*>,
100 but this practice is now deprecated.)
101
102 To simplify multi-line substitutions, the "." character never matches a
103 newline unless you use the C</s> modifier, which in effect tells Perl to pretend
104 the string is a single line--even if it isn't.  The C</s> modifier also
105 overrides the setting of C<$*>, in case you have some (badly behaved) older
106 code that sets it in another module.
107
108 The following standard quantifiers are recognized:
109
110     *      Match 0 or more times
111     +      Match 1 or more times
112     ?      Match 1 or 0 times
113     {n}    Match exactly n times
114     {n,}   Match at least n times
115     {n,m}  Match at least n but not more than m times
116
117 (If a curly bracket occurs in any other context, it is treated
118 as a regular character.)  The "*" modifier is equivalent to C<{0,}>, the "+"
119 modifier to C<{1,}>, and the "?" modifier to C<{0,1}>.  n and m are limited
120 to integral values less than a preset limit defined when perl is built.
121 This is usually 32766 on the most common platforms.  The actual limit can
122 be seen in the error message generated by code such as this:
123
124         $_ **= $_ , / {$_} / for 2 .. 42;
125
126 By default, a quantified subpattern is "greedy", that is, it will match as
127 many times as possible (given a particular starting location) while still
128 allowing the rest of the pattern to match.  If you want it to match the
129 minimum number of times possible, follow the quantifier with a "?".  Note
130 that the meanings don't change, just the "greediness":
131
132     *?     Match 0 or more times
133     +?     Match 1 or more times
134     ??     Match 0 or 1 time
135     {n}?   Match exactly n times
136     {n,}?  Match at least n times
137     {n,m}? Match at least n but not more than m times
138
139 Because patterns are processed as double quoted strings, the following
140 also work:
141
142     \t          tab                   (HT, TAB)
143     \n          newline               (LF, NL)
144     \r          return                (CR)
145     \f          form feed             (FF)
146     \a          alarm (bell)          (BEL)
147     \e          escape (think troff)  (ESC)
148     \033        octal char (think of a PDP-11)
149     \x1B        hex char
150     \x{263a}    wide hex char         (Unicode SMILEY)
151     \c[         control char
152     \l          lowercase next char (think vi)
153     \u          uppercase next char (think vi)
154     \L          lowercase till \E (think vi)
155     \U          uppercase till \E (think vi)
156     \E          end case modification (think vi)
157     \Q          quote (disable) pattern metacharacters till \E
158
159 If C<use locale> is in effect, the case map used by C<\l>, C<\L>, C<\u>
160 and C<\U> is taken from the current locale.  See L<perllocale>.
161
162 You cannot include a literal C<$> or C<@> within a C<\Q> sequence.
163 An unescaped C<$> or C<@> interpolates the corresponding variable,
164 while escaping will cause the literal string C<\$> to be matched.
165 You'll need to write something like C<m/\Quser\E\@\Qhost/>.
166
167 In addition, Perl defines the following:
168
169     \w  Match a "word" character (alphanumeric plus "_")
170     \W  Match a non-word character
171     \s  Match a whitespace character
172     \S  Match a non-whitespace character
173     \d  Match a digit character
174     \D  Match a non-digit character
175     \pP Match P, named property.  Use \p{Prop} for longer names.
176     \PP Match non-P
177     \X  Match eXtended Unicode "combining character sequence",
178         equivalent to C<(?:\PM\pM*)>
179     \C  Match a single C char (octet) even under utf8.
180
181 A C<\w> matches a single alphanumeric character, not a whole word.
182 Use C<\w+> to match a string of Perl-identifier characters (which isn't 
183 the same as matching an English word).  If C<use locale> is in effect, the
184 list of alphabetic characters generated by C<\w> is taken from the
185 current locale.  See L<perllocale>.  You may use C<\w>, C<\W>, C<\s>, C<\S>,
186 C<\d>, and C<\D> within character classes (though not as either end of
187 a range).  See L<utf8> for details about C<\pP>, C<\PP>, and C<\X>.
188
189 Perl defines the following zero-width assertions:
190
191     \b  Match a word boundary
192     \B  Match a non-(word boundary)
193     \A  Match only at beginning of string
194     \Z  Match only at end of string, or before newline at the end
195     \z  Match only at end of string
196     \G  Match only where previous m//g left off (works only with /g)
197
198 A word boundary (C<\b>) is a spot between two characters
199 that has a C<\w> on one side of it and a C<\W> on the other side
200 of it (in either order), counting the imaginary characters off the
201 beginning and end of the string as matching a C<\W>.  (Within
202 character classes C<\b> represents backspace rather than a word
203 boundary, just as it normally does in any double-quoted string.)
204 The C<\A> and C<\Z> are just like "^" and "$", except that they
205 won't match multiple times when the C</m> modifier is used, while
206 "^" and "$" will match at every internal line boundary.  To match
207 the actual end of the string and not ignore an optional trailing
208 newline, use C<\z>.
209
210 The C<\G> assertion can be used to chain global matches (using
211 C<m//g>), as described in L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.
212 It is also useful when writing C<lex>-like scanners, when you have
213 several patterns that you want to match against consequent substrings
214 of your string, see the previous reference.  The actual location
215 where C<\G> will match can also be influenced by using C<pos()> as
216 an lvalue.  See L<perlfunc/pos>.
217   
218 The bracketing construct C<( ... )> creates capture buffers.  To
219 refer to the digit'th buffer use \E<lt>digitE<gt> within the
220 match.  Outside the match use "$" instead of "\".  (The
221 \E<lt>digitE<gt> notation works in certain circumstances outside 
222 the match.  See the warning below about \1 vs $1 for details.)
223 Referring back to another part of the match is called a
224 I<backreference>.
225
226 There is no limit to the number of captured substrings that you may
227 use.  However Perl also uses \10, \11, etc. as aliases for \010,
228 \011, etc.  (Recall that 0 means octal, so \011 is the 9'th ASCII
229 character, a tab.)  Perl resolves this ambiguity by interpreting
230 \10 as a backreference only if at least 10 left parentheses have
231 opened before it.  Likewise \11 is a backreference only if at least
232 11 left parentheses have opened before it.  And so on.  \1 through
233 \9 are always interpreted as backreferences."
234
235 Examples:
236
237     s/^([^ ]*) *([^ ]*)/$2 $1/;     # swap first two words
238
239      if (/(.)\1/) {                 # find first doubled char
240          print "'$1' is the first doubled character\n";
241      }
242  
243     if (/Time: (..):(..):(..)/) {   # parse out values
244         $hours = $1;
245         $minutes = $2;
246         $seconds = $3;
247     }
248   
249 Several special variables also refer back to portions of the previous
250 match.  C<$+> returns whatever the last bracket match matched.
251 C<$&> returns the entire matched string.  (At one point C<$0> did
252 also, but now it returns the name of the program.)  C<$`> returns
253 everything before the matched string.  And C<$'> returns everything
254 after the matched string.
255
256 The numbered variables ($1, $2, $3, etc.) and the related punctuation
257 set (C<<$+>, C<$&>, C<$`>, and C<$'>) are all dynamically scoped
258 until the end of the enclosing block or until the next successful
259 match, whichever comes first.  (See L<perlsyn/"Compound Statements">.)
260
261 B<WARNING>: Once Perl sees that you need one of C<$&>, C<$`>, or
262 C<$'> anywhere in the program, it has to provide them for every
263 pattern match.  This may substantially slow your program.  Perl
264 uses the same mechanism to produce $1, $2, etc, so you also pay a
265 price for each pattern that contains capturing parentheses.  (To
266 avoid this cost while retaining the grouping behaviour, use the
267 extended regular expression C<(?: ... )> instead.)  But if you never
268 use C<$&>, C<$`> or C<$'>, then patterns I<without> capturing
269 parentheses will not be penalized.  So avoid C<$&>, C<$'>, and C<$`>
270 if you can, but if you can't (and some algorithms really appreciate
271 them), once you've used them once, use them at will, because you've
272 already paid the price.  As of 5.005, C<$&> is not so costly as the
273 other two.
274
275 Backslashed metacharacters in Perl are alphanumeric, such as C<\b>,
276 C<\w>, C<\n>.  Unlike some other regular expression languages, there
277 are no backslashed symbols that aren't alphanumeric.  So anything
278 that looks like \\, \(, \), \E<lt>, \E<gt>, \{, or \} is always
279 interpreted as a literal character, not a metacharacter.  This was
280 once used in a common idiom to disable or quote the special meanings
281 of regular expression metacharacters in a string that you want to
282 use for a pattern. Simply quote all non-alphanumeric characters:
283
284     $pattern =~ s/(\W)/\\$1/g;
285
286 Today it is more common to use the quotemeta() function or the C<\Q>
287 metaquoting escape sequence to disable all metacharacters' special
288 meanings like this:
289
290     /$unquoted\Q$quoted\E$unquoted/
291
292 =head2 Extended Patterns
293
294 Perl also defines a consistent extension syntax for features not
295 found in standard tools like B<awk> and B<lex>.  The syntax is a
296 pair of parentheses with a question mark as the first thing within
297 the parentheses.  The character after the question mark indicates
298 the extension.
299
300 The stability of these extensions varies widely.  Some have been
301 part of the core language for many years.  Others are experimental
302 and may change without warning or be completely removed.  Check
303 the documentation on an individual feature to verify its current
304 status.
305
306 A question mark was chosen for this and for the minimal-matching
307 construct because 1) question marks are rare in older regular
308 expressions, and 2) whenever you see one, you should stop and
309 "question" exactly what is going on.  That's psychology...
310
311 =over 10
312
313 =item C<(?#text)>
314
315 A comment.  The text is ignored.  If the C</x> modifier enables
316 whitespace formatting, a simple C<#> will suffice.  Note that Perl closes
317 the comment as soon as it sees a C<)>, so there is no way to put a literal
318 C<)> in the comment.
319
320 =item C<(?imsx-imsx)>
321
322 One or more embedded pattern-match modifiers.  This is particularly
323 useful for dynamic patterns, such as those read in from a configuration
324 file, read in as an argument, are specified in a table somewhere,
325 etc.  Consider the case that some of which want to be case sensitive
326 and some do not.  The case insensitive ones need to include merely
327 C<(?i)> at the front of the pattern.  For example:
328
329     $pattern = "foobar";
330     if ( /$pattern/i ) { } 
331
332     # more flexible:
333
334     $pattern = "(?i)foobar";
335     if ( /$pattern/ ) { } 
336
337 Letters after a C<-> turn those modifiers off.  These modifiers are
338 localized inside an enclosing group (if any).  For example,
339
340     ( (?i) blah ) \s+ \1
341
342 will match a repeated (I<including the case>!) word C<blah> in any
343 case, assuming C<x> modifier, and no C<i> modifier outside this
344 group.
345
346 =item C<(?:pattern)>
347
348 =item C<(?imsx-imsx:pattern)>
349
350 This is for clustering, not capturing; it groups subexpressions like
351 "()", but doesn't make backreferences as "()" does.  So
352
353     @fields = split(/\b(?:a|b|c)\b/)
354
355 is like
356
357     @fields = split(/\b(a|b|c)\b/)
358
359 but doesn't spit out extra fields.  It's also cheaper not to capture
360 characters if you don't need to.
361
362 Any letters between C<?> and C<:> act as flags modifiers as with
363 C<(?imsx-imsx)>.  For example, 
364
365     /(?s-i:more.*than).*million/i
366
367 is equivalent to the more verbose
368
369     /(?:(?s-i)more.*than).*million/i
370
371 =item C<(?=pattern)>
372
373 A zero-width positive look-ahead assertion.  For example, C</\w+(?=\t)/>
374 matches a word followed by a tab, without including the tab in C<$&>.
375
376 =item C<(?!pattern)>
377
378 A zero-width negative look-ahead assertion.  For example C</foo(?!bar)/>
379 matches any occurrence of "foo" that isn't followed by "bar".  Note
380 however that look-ahead and look-behind are NOT the same thing.  You cannot
381 use this for look-behind.
382
383 If you are looking for a "bar" that isn't preceded by a "foo", C</(?!foo)bar/>
384 will not do what you want.  That's because the C<(?!foo)> is just saying that
385 the next thing cannot be "foo"--and it's not, it's a "bar", so "foobar" will
386 match.  You would have to do something like C</(?!foo)...bar/> for that.   We
387 say "like" because there's the case of your "bar" not having three characters
388 before it.  You could cover that this way: C</(?:(?!foo)...|^.{0,2})bar/>.
389 Sometimes it's still easier just to say:
390
391     if (/bar/ && $` !~ /foo$/)
392
393 For look-behind see below.
394
395 =item C<(?E<lt>=pattern)>
396
397 A zero-width positive look-behind assertion.  For example, C</(?E<lt>=\t)\w+/>
398 matches a word that follows a tab, without including the tab in C<$&>.
399 Works only for fixed-width look-behind.
400
401 =item C<(?<!pattern)>
402
403 A zero-width negative look-behind assertion.  For example C</(?<!bar)foo/>
404 matches any occurrence of "foo" that does not follow "bar".  Works
405 only for fixed-width look-behind.
406
407 =item C<(?{ code })>
408
409 B<WARNING>: This extended regular expression feature is considered
410 highly experimental, and may be changed or deleted without notice.
411
412 This zero-width assertion evaluate any embedded Perl code.  It
413 always succeeds, and its C<code> is not interpolated.  Currently,
414 the rules to determine where the C<code> ends are somewhat convoluted.
415
416 The C<code> is properly scoped in the following sense: If the assertion
417 is backtracked (compare L<"Backtracking">), all changes introduced after
418 C<local>ization are undone, so that
419
420   $_ = 'a' x 8;
421   m< 
422      (?{ $cnt = 0 })                    # Initialize $cnt.
423      (
424        a 
425        (?{
426            local $cnt = $cnt + 1;       # Update $cnt, backtracking-safe.
427        })
428      )*  
429      aaaa
430      (?{ $res = $cnt })                 # On success copy to non-localized
431                                         # location.
432    >x;
433
434 will set C<$res = 4>.  Note that after the match, $cnt returns to the globally
435 introduced value, because the scopes that restrict C<local> operators
436 are unwound.
437
438 This assertion may be used as a C<(?(condition)yes-pattern|no-pattern)>
439 switch.  If I<not> used in this way, the result of evaluation of
440 C<code> is put into the special variable C<$^R>.  This happens
441 immediately, so C<$^R> can be used from other C<(?{ code })> assertions
442 inside the same regular expression.
443
444 The assignment to C<$^R> above is properly localized, so the old
445 value of C<$^R> is restored if the assertion is backtracked; compare
446 L<"Backtracking">.
447
448 For reasons of security, this construct is forbidden if the regular
449 expression involves run-time interpolation of variables, unless the
450 perilous C<use re 'eval'> pragma has been used (see L<re>), or the
451 variables contain results of C<qr//> operator (see
452 L<perlop/"qr/STRING/imosx">).  
453
454 This restriction is because of the wide-spread and remarkably convenient
455 custom of using run-time determined strings as patterns.  For example:
456
457     $re = <>;
458     chomp $re;
459     $string =~ /$re/;
460
461 Before Perl knew how to execute interpolated code within a pattern,
462 this operation was completely safe from a security point of view,
463 although it could raise an exception from an illegal pattern.  If
464 you turn on the C<use re 'eval'>, though, it is no longer secure,
465 so you should only do so if you are also using taint checking.
466 Better yet, use the carefully constrained evaluation within a Safe
467 module.  See L<perlsec> for details about both these mechanisms.
468
469 =item C<(?p{ code })>
470
471 B<WARNING>: This extended regular expression feature is considered
472 highly experimental, and may be changed or deleted without notice.
473
474 This is a "postponed" regular subexpression.  The C<code> is evaluated
475 at run time, at the moment this subexpression may match.  The result
476 of evaluation is considered as a regular expression and matched as
477 if it were inserted instead of this construct.
478
479 C<code> is not interpolated.  As before, the rules to determine
480 where the C<code> ends are currently somewhat convoluted.
481
482 The following pattern matches a parenthesized group:
483
484   $re = qr{
485              \(
486              (?:
487                 (?> [^()]+ )    # Non-parens without backtracking
488               |
489                 (?p{ $re })     # Group with matching parens
490              )*
491              \)
492           }x;
493
494 =item C<(?E<gt>pattern)>
495
496 B<WARNING>: This extended regular expression feature is considered
497 highly experimental, and may be changed or deleted without notice.
498
499 An "independent" subexpression, one which matches the substring
500 that a I<standalone> C<pattern> would match if anchored at the given
501 position--but it matches no more than this substring.  This
502 construct is useful for optimizations of what would otherwise be
503 "eternal" matches, because it will not backtrack (see L<"Backtracking">).
504
505 For example: C<^(?E<gt>a*)ab> will never match, since C<(?E<gt>a*)>
506 (anchored at the beginning of string, as above) will match I<all>
507 characters C<a> at the beginning of string, leaving no C<a> for
508 C<ab> to match.  In contrast, C<a*ab> will match the same as C<a+b>,
509 since the match of the subgroup C<a*> is influenced by the following
510 group C<ab> (see L<"Backtracking">).  In particular, C<a*> inside
511 C<a*ab> will match fewer characters than a standalone C<a*>, since
512 this makes the tail match.
513
514 An effect similar to C<(?E<gt>pattern)> may be achieved by writing
515 C<(?=(pattern))\1>.  This matches the same substring as a standalone
516 C<a+>, and the following C<\1> eats the matched string; it therefore
517 makes a zero-length assertion into an analogue of C<(?E<gt>...)>.
518 (The difference between these two constructs is that the second one
519 uses a capturing group, thus shifting ordinals of backreferences
520 in the rest of a regular expression.)
521
522 Consider this pattern:
523
524     m{ \(
525           ( 
526             [^()]+ 
527           | 
528             \( [^()]* \)
529           )+
530        \) 
531      }x
532
533 That will efficiently match a nonempty group with matching parentheses
534 two levels deep or less.  However, if there is no such group, it
535 will take virtually forever on a long string.  That's because there
536 are so many different ways to split a long string into several
537 substrings.  This is what C<(.+)+> is doing, and C<(.+)+> is similar
538 to a subpattern of the above pattern.  Consider how the pattern
539 above detects no-match on C<((()aaaaaaaaaaaaaaaaaa> in several
540 seconds, but that each extra letter doubles this time.  This
541 exponential performance will make it appear that your program has
542 hung.  However, a tiny change to this pattern
543
544     m{ \( 
545           ( 
546             (?> [^()]+ )
547           | 
548             \( [^()]* \)
549           )+
550        \) 
551      }x
552
553 which uses C<(?E<gt>...)> matches exactly when the one above does (verifying
554 this yourself would be a productive exercise), but finishes in a fourth
555 the time when used on a similar string with 1000000 C<a>s.  Be aware,
556 however, that this pattern currently triggers a warning message under
557 B<-w> saying it C<"matches the null string many times">):
558
559 On simple groups, such as the pattern C<(?E<gt> [^()]+ )>, a comparable
560 effect may be achieved by negative look-ahead, as in C<[^()]+ (?! [^()] )>.
561 This was only 4 times slower on a string with 1000000 C<a>s.
562
563 =item C<(?(condition)yes-pattern|no-pattern)>
564
565 =item C<(?(condition)yes-pattern)>
566
567 B<WARNING>: This extended regular expression feature is considered
568 highly experimental, and may be changed or deleted without notice.
569
570 Conditional expression.  C<(condition)> should be either an integer in
571 parentheses (which is valid if the corresponding pair of parentheses
572 matched), or look-ahead/look-behind/evaluate zero-width assertion.
573
574 For example:
575
576     m{ ( \( )? 
577        [^()]+ 
578        (?(1) \) ) 
579      }x
580
581 matches a chunk of non-parentheses, possibly included in parentheses
582 themselves.
583
584 =back
585
586 =head2 Backtracking
587
588 A fundamental feature of regular expression matching involves the
589 notion called I<backtracking>, which is currently used (when needed)
590 by all regular expression quantifiers, namely C<*>, C<*?>, C<+>,
591 C<+?>, C<{n,m}>, and C<{n,m}?>.
592
593 For a regular expression to match, the I<entire> regular expression must
594 match, not just part of it.  So if the beginning of a pattern containing a
595 quantifier succeeds in a way that causes later parts in the pattern to
596 fail, the matching engine backs up and recalculates the beginning
597 part--that's why it's called backtracking.
598
599 Here is an example of backtracking:  Let's say you want to find the
600 word following "foo" in the string "Food is on the foo table.":
601
602     $_ = "Food is on the foo table.";
603     if ( /\b(foo)\s+(\w+)/i ) {
604         print "$2 follows $1.\n";
605     }
606
607 When the match runs, the first part of the regular expression (C<\b(foo)>)
608 finds a possible match right at the beginning of the string, and loads up
609 $1 with "Foo".  However, as soon as the matching engine sees that there's
610 no whitespace following the "Foo" that it had saved in $1, it realizes its
611 mistake and starts over again one character after where it had the
612 tentative match.  This time it goes all the way until the next occurrence
613 of "foo". The complete regular expression matches this time, and you get
614 the expected output of "table follows foo."
615
616 Sometimes minimal matching can help a lot.  Imagine you'd like to match
617 everything between "foo" and "bar".  Initially, you write something
618 like this:
619
620     $_ =  "The food is under the bar in the barn.";
621     if ( /foo(.*)bar/ ) {
622         print "got <$1>\n";
623     }
624
625 Which perhaps unexpectedly yields:
626
627   got <d is under the bar in the >
628
629 That's because C<.*> was greedy, so you get everything between the
630 I<first> "foo" and the I<last> "bar".  Here it's more effective
631 to use minimal matching to make sure you get the text between a "foo"
632 and the first "bar" thereafter.
633
634     if ( /foo(.*?)bar/ ) { print "got <$1>\n" }
635   got <d is under the >
636
637 Here's another example: let's say you'd like to match a number at the end
638 of a string, and you also want to keep the preceding part the match.
639 So you write this:
640
641     $_ = "I have 2 numbers: 53147";
642     if ( /(.*)(\d*)/ ) {                                # Wrong!
643         print "Beginning is <$1>, number is <$2>.\n";
644     }
645
646 That won't work at all, because C<.*> was greedy and gobbled up the
647 whole string. As C<\d*> can match on an empty string the complete
648 regular expression matched successfully.
649
650     Beginning is <I have 2 numbers: 53147>, number is <>.
651
652 Here are some variants, most of which don't work:
653
654     $_ = "I have 2 numbers: 53147";
655     @pats = qw{
656         (.*)(\d*)
657         (.*)(\d+)
658         (.*?)(\d*)
659         (.*?)(\d+)
660         (.*)(\d+)$
661         (.*?)(\d+)$
662         (.*)\b(\d+)$
663         (.*\D)(\d+)$
664     };
665
666     for $pat (@pats) {
667         printf "%-12s ", $pat;
668         if ( /$pat/ ) {
669             print "<$1> <$2>\n";
670         } else {
671             print "FAIL\n";
672         }
673     }
674
675 That will print out:
676
677     (.*)(\d*)    <I have 2 numbers: 53147> <>
678     (.*)(\d+)    <I have 2 numbers: 5314> <7>
679     (.*?)(\d*)   <> <>
680     (.*?)(\d+)   <I have > <2>
681     (.*)(\d+)$   <I have 2 numbers: 5314> <7>
682     (.*?)(\d+)$  <I have 2 numbers: > <53147>
683     (.*)\b(\d+)$ <I have 2 numbers: > <53147>
684     (.*\D)(\d+)$ <I have 2 numbers: > <53147>
685
686 As you see, this can be a bit tricky.  It's important to realize that a
687 regular expression is merely a set of assertions that gives a definition
688 of success.  There may be 0, 1, or several different ways that the
689 definition might succeed against a particular string.  And if there are
690 multiple ways it might succeed, you need to understand backtracking to
691 know which variety of success you will achieve.
692
693 When using look-ahead assertions and negations, this can all get even
694 tricker.  Imagine you'd like to find a sequence of non-digits not
695 followed by "123".  You might try to write that as
696
697     $_ = "ABC123";
698     if ( /^\D*(?!123)/ ) {              # Wrong!
699         print "Yup, no 123 in $_\n";
700     }
701
702 But that isn't going to match; at least, not the way you're hoping.  It
703 claims that there is no 123 in the string.  Here's a clearer picture of
704 why it that pattern matches, contrary to popular expectations:
705
706     $x = 'ABC123' ;
707     $y = 'ABC445' ;
708
709     print "1: got $1\n" if $x =~ /^(ABC)(?!123)/ ;
710     print "2: got $1\n" if $y =~ /^(ABC)(?!123)/ ;
711
712     print "3: got $1\n" if $x =~ /^(\D*)(?!123)/ ;
713     print "4: got $1\n" if $y =~ /^(\D*)(?!123)/ ;
714
715 This prints
716
717     2: got ABC
718     3: got AB
719     4: got ABC
720
721 You might have expected test 3 to fail because it seems to a more
722 general purpose version of test 1.  The important difference between
723 them is that test 3 contains a quantifier (C<\D*>) and so can use
724 backtracking, whereas test 1 will not.  What's happening is
725 that you've asked "Is it true that at the start of $x, following 0 or more
726 non-digits, you have something that's not 123?"  If the pattern matcher had
727 let C<\D*> expand to "ABC", this would have caused the whole pattern to
728 fail.
729
730 The search engine will initially match C<\D*> with "ABC".  Then it will
731 try to match C<(?!123> with "123", which fails.  But because
732 a quantifier (C<\D*>) has been used in the regular expression, the
733 search engine can backtrack and retry the match differently
734 in the hope of matching the complete regular expression.
735
736 The pattern really, I<really> wants to succeed, so it uses the
737 standard pattern back-off-and-retry and lets C<\D*> expand to just "AB" this
738 time.  Now there's indeed something following "AB" that is not
739 "123".  It's "C123", which suffices.
740
741 We can deal with this by using both an assertion and a negation.
742 We'll say that the first part in $1 must be followed both by a digit
743 and by something that's not "123".  Remember that the look-aheads
744 are zero-width expressions--they only look, but don't consume any
745 of the string in their match.  So rewriting this way produces what
746 you'd expect; that is, case 5 will fail, but case 6 succeeds:
747
748     print "5: got $1\n" if $x =~ /^(\D*)(?=\d)(?!123)/ ;
749     print "6: got $1\n" if $y =~ /^(\D*)(?=\d)(?!123)/ ;
750
751     6: got ABC
752
753 In other words, the two zero-width assertions next to each other work as though
754 they're ANDed together, just as you'd use any built-in assertions:  C</^$/>
755 matches only if you're at the beginning of the line AND the end of the
756 line simultaneously.  The deeper underlying truth is that juxtaposition in
757 regular expressions always means AND, except when you write an explicit OR
758 using the vertical bar.  C</ab/> means match "a" AND (then) match "b",
759 although the attempted matches are made at different positions because "a"
760 is not a zero-width assertion, but a one-width assertion.
761
762 B<WARNING>: particularly complicated regular expressions can take
763 exponential time to solve because of the immense number of possible
764 ways they can use backtracking to try match.  For example, this will
765 take a painfully long time to run
766
767     /((a{0,5}){0,5}){0,5}/
768
769 And if you used C<*>'s instead of limiting it to 0 through 5 matches,
770 then it would take forever--or until you ran out of stack space.
771
772 A powerful tool for optimizing such beasts is "independent" groups,
773 which do not backtrace (see L<C<(?E<gt>pattern)>>).  Note also that
774 zero-length look-ahead/look-behind assertions will not backtrace to make
775 the tail match, since they are in "logical" context: only 
776 whether they match is considered relevant.  For an example
777 where side-effects of a look-ahead I<might> have influenced the
778 following match, see L<C<(?E<gt>pattern)>>.
779
780 =head2 Version 8 Regular Expressions
781
782 In case you're not familiar with the "regular" Version 8 regex
783 routines, here are the pattern-matching rules not described above.
784
785 Any single character matches itself, unless it is a I<metacharacter>
786 with a special meaning described here or above.  You can cause
787 characters that normally function as metacharacters to be interpreted
788 literally by prefixing them with a "\" (e.g., "\." matches a ".", not any
789 character; "\\" matches a "\").  A series of characters matches that
790 series of characters in the target string, so the pattern C<blurfl>
791 would match "blurfl" in the target string.
792
793 You can specify a character class, by enclosing a list of characters
794 in C<[]>, which will match any one character from the list.  If the
795 first character after the "[" is "^", the class matches any character not
796 in the list.  Within a list, the "-" character specifies a
797 range, so that C<a-z> represents all characters between "a" and "z",
798 inclusive.  If you want "-" itself to be a member of a class, put it
799 at the start or end of the list, or escape it with a backslash.  (The
800 following all specify the same class of three characters: C<[-az]>,
801 C<[az-]>, and C<[a\-z]>.  All are different from C<[a-z]>, which
802 specifies a class containing twenty-six characters.)
803
804 Note also that the whole range idea is rather unportable between
805 character sets--and even within character sets they may cause results
806 you probably didn't expect.  A sound principle is to use only ranges
807 that begin from and end at either alphabets of equal case ([a-e],
808 [A-E]), or digits ([0-9]).  Anything else is unsafe.  If in doubt,
809 spell out the character sets in full.
810
811 Characters may be specified using a metacharacter syntax much like that
812 used in C: "\n" matches a newline, "\t" a tab, "\r" a carriage return,
813 "\f" a form feed, etc.  More generally, \I<nnn>, where I<nnn> is a string
814 of octal digits, matches the character whose ASCII value is I<nnn>.
815 Similarly, \xI<nn>, where I<nn> are hexadecimal digits, matches the
816 character whose ASCII value is I<nn>. The expression \cI<x> matches the
817 ASCII character control-I<x>.  Finally, the "." metacharacter matches any
818 character except "\n" (unless you use C</s>).
819
820 You can specify a series of alternatives for a pattern using "|" to
821 separate them, so that C<fee|fie|foe> will match any of "fee", "fie",
822 or "foe" in the target string (as would C<f(e|i|o)e>).  The
823 first alternative includes everything from the last pattern delimiter
824 ("(", "[", or the beginning of the pattern) up to the first "|", and
825 the last alternative contains everything from the last "|" to the next
826 pattern delimiter.  That's why it's common practice to include
827 alternatives in parentheses: to minimize confusion about where they
828 start and end.
829
830 Alternatives are tried from left to right, so the first
831 alternative found for which the entire expression matches, is the one that
832 is chosen. This means that alternatives are not necessarily greedy. For
833 example: when matching C<foo|foot> against "barefoot", only the "foo"
834 part will match, as that is the first alternative tried, and it successfully
835 matches the target string. (This might not seem important, but it is
836 important when you are capturing matched text using parentheses.)
837
838 Also remember that "|" is interpreted as a literal within square brackets,
839 so if you write C<[fee|fie|foe]> you're really only matching C<[feio|]>.
840
841 Within a pattern, you may designate subpatterns for later reference
842 by enclosing them in parentheses, and you may refer back to the
843 I<n>th subpattern later in the pattern using the metacharacter
844 \I<n>.  Subpatterns are numbered based on the left to right order
845 of their opening parenthesis.  A backreference matches whatever
846 actually matched the subpattern in the string being examined, not
847 the rules for that subpattern.  Therefore, C<(0|0x)\d*\s\1\d*> will
848 match "0x1234 0x4321", but not "0x1234 01234", because subpattern
849 1 matched "0x", even though the rule C<0|0x> could potentially match
850 the leading 0 in the second number.
851
852 =head2 Warning on \1 vs $1
853
854 Some people get too used to writing things like:
855
856     $pattern =~ s/(\W)/\\\1/g;
857
858 This is grandfathered for the RHS of a substitute to avoid shocking the
859 B<sed> addicts, but it's a dirty habit to get into.  That's because in
860 PerlThink, the righthand side of a C<s///> is a double-quoted string.  C<\1> in
861 the usual double-quoted string means a control-A.  The customary Unix
862 meaning of C<\1> is kludged in for C<s///>.  However, if you get into the habit
863 of doing that, you get yourself into trouble if you then add an C</e>
864 modifier.
865
866     s/(\d+)/ \1 + 1 /eg;        # causes warning under -w
867
868 Or if you try to do
869
870     s/(\d+)/\1000/;
871
872 You can't disambiguate that by saying C<\{1}000>, whereas you can fix it with
873 C<${1}000>.  The operation of interpolation should not be confused
874 with the operation of matching a backreference.  Certainly they mean two
875 different things on the I<left> side of the C<s///>.
876
877 =head2 Repeated patterns matching zero-length substring
878
879 B<WARNING>: Difficult material (and prose) ahead.  This section needs a rewrite.
880
881 Regular expressions provide a terse and powerful programming language.  As
882 with most other power tools, power comes together with the ability
883 to wreak havoc.
884
885 A common abuse of this power stems from the ability to make infinite
886 loops using regular expressions, with something as innocuous as:
887
888     'foo' =~ m{ ( o? )* }x;
889
890 The C<o?> can match at the beginning of C<'foo'>, and since the position
891 in the string is not moved by the match, C<o?> would match again and again
892 because of the C<*> modifier.  Another common way to create a similar cycle
893 is with the looping modifier C<//g>:
894
895     @matches = ( 'foo' =~ m{ o? }xg );
896
897 or
898
899     print "match: <$&>\n" while 'foo' =~ m{ o? }xg;
900
901 or the loop implied by split().
902
903 However, long experience has shown that many programming tasks may
904 be significantly simplified by using repeated subexpressions that
905 may match zero-length substrings.  Here's a simple example being:
906
907     @chars = split //, $string;           # // is not magic in split
908     ($whitewashed = $string) =~ s/()/ /g; # parens avoid magic s// /
909
910 Thus Perl allows the C</()/> construct, which I<forcefully breaks
911 the infinite loop>.  The rules for this are different for lower-level
912 loops given by the greedy modifiers C<*+{}>, and for higher-level
913 ones like the C</g> modifier or split() operator.
914
915 The lower-level loops are I<interrupted> (that is, the loop is
916 broken) when Perl detects that a repeated expression matched a
917 zero-length substring.   Thus
918
919    m{ (?: NON_ZERO_LENGTH | ZERO_LENGTH )* }x;
920
921 is made equivalent to 
922
923    m{   (?: NON_ZERO_LENGTH )* 
924       | 
925         (?: ZERO_LENGTH )? 
926     }x;
927
928 The higher level-loops preserve an additional state between iterations:
929 whether the last match was zero-length.  To break the loop, the following 
930 match after a zero-length match is prohibited to have a length of zero.
931 This prohibition interacts with backtracking (see L<"Backtracking">), 
932 and so the I<second best> match is chosen if the I<best> match is of
933 zero length.
934
935 For example:
936
937     $_ = 'bar';
938     s/\w??/<$&>/g;
939
940 results in C<"<><b><><a><><r><>">.  At each position of the string the best
941 match given by non-greedy C<??> is the zero-length match, and the I<second 
942 best> match is what is matched by C<\w>.  Thus zero-length matches
943 alternate with one-character-long matches.
944
945 Similarly, for repeated C<m/()/g> the second-best match is the match at the 
946 position one notch further in the string.
947
948 The additional state of being I<matched with zero-length> is associated with
949 the matched string, and is reset by each assignment to pos().
950
951 =head2 Creating custom RE engines
952
953 Overloaded constants (see L<overload>) provide a simple way to extend
954 the functionality of the RE engine.
955
956 Suppose that we want to enable a new RE escape-sequence C<\Y|> which
957 matches at boundary between white-space characters and non-whitespace
958 characters.  Note that C<(?=\S)(?<!\S)|(?!\S)(?<=\S)> matches exactly
959 at these positions, so we want to have each C<\Y|> in the place of the
960 more complicated version.  We can create a module C<customre> to do
961 this:
962
963     package customre;
964     use overload;
965
966     sub import {
967       shift;
968       die "No argument to customre::import allowed" if @_;
969       overload::constant 'qr' => \&convert;
970     }
971
972     sub invalid { die "/$_[0]/: invalid escape '\\$_[1]'"}
973
974     my %rules = ( '\\' => '\\', 
975                   'Y|' => qr/(?=\S)(?<!\S)|(?!\S)(?<=\S)/ );
976     sub convert {
977       my $re = shift;
978       $re =~ s{ 
979                 \\ ( \\ | Y . )
980               }
981               { $rules{$1} or invalid($re,$1) }sgex; 
982       return $re;
983     }
984
985 Now C<use customre> enables the new escape in constant regular
986 expressions, i.e., those without any runtime variable interpolations.
987 As documented in L<overload>, this conversion will work only over
988 literal parts of regular expressions.  For C<\Y|$re\Y|> the variable
989 part of this regular expression needs to be converted explicitly
990 (but only if the special meaning of C<\Y|> should be enabled inside $re):
991
992     use customre;
993     $re = <>;
994     chomp $re;
995     $re = customre::convert $re;
996     /\Y|$re\Y|/;
997
998 =head1 BUGS
999
1000 This manpage is varies from difficult to understand to completely
1001 and utterly opaque.
1002
1003 =head1 SEE ALSO
1004
1005 L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.
1006
1007 L<perlop/"Gory details of parsing quoted constructs">.
1008
1009 L<perlfaq6>.
1010
1011 L<perlfunc/pos>.
1012
1013 L<perllocale>.
1014
1015 I<Mastering Regular Expressions> by Jeffrey Friedl, published
1016 by O'Reilly and Associates.