add missing file from change#1943
[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 discussion
10 of C<m//>, C<s///>, C<qr//> and C<??> in L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.
11
12 The matching operations can have various modifiers.  The modifiers
13 that relate to the interpretation of the regular expression inside
14 are listed below.  For the modifiers that alter the way a regular expression
15 is used by Perl, see 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 "$" from matching
30 at only the very start or end of the string to the start or end of any
31 line anywhere within the string,
32
33 =item s
34
35 Treat string as single line.  That is, change "." to match any character
36 whatsoever, even a newline, which it normally would not match.
37
38 The C</s> and C</m> modifiers both override the C<$*> setting.  That is, no matter
39 what C<$*> contains, C</s> without C</m> will force "^" to match only at the
40 beginning of the string and "$" to match only at the end (or just before a
41 newline at the end) of the string.  Together, as /ms, they let the "." match
42 any character whatsoever, while yet allowing "^" and "$" to match,
43 respectively, just after and just before newlines within the string.
44
45 =item x
46
47 Extend your pattern's legibility by permitting whitespace and comments.
48
49 =back
50
51 These are usually written as "the C</x> modifier", even though the delimiter
52 in question might not actually be a slash.  In fact, any of these
53 modifiers may also be embedded within the regular expression itself using
54 the new C<(?...)> construct.  See below.
55
56 The C</x> modifier itself needs a little more explanation.  It tells
57 the regular expression parser to ignore whitespace that is neither
58 backslashed nor within a character class.  You can use this to break up
59 your regular expression into (slightly) more readable parts.  The C<#>
60 character is also treated as a metacharacter introducing a comment,
61 just as in ordinary Perl code.  This also means that if you want real
62 whitespace or C<#> characters in the pattern (outside of a character
63 class, where they are unaffected by C</x>), that you'll either have to 
64 escape them or encode them using octal or hex escapes.  Taken together,
65 these features go a long way towards making Perl's regular expressions
66 more readable.  Note that you have to be careful not to include the
67 pattern delimiter in the comment--perl has no way of knowing you did
68 not intend to close the pattern early.  See the C-comment deletion code
69 in L<perlop>.
70
71 =head2 Regular Expressions
72
73 The patterns used in pattern matching are regular expressions such as
74 those supplied in the Version 8 regex routines.  (In fact, the
75 routines are derived (distantly) from Henry Spencer's freely
76 redistributable reimplementation of the V8 routines.)
77 See L<Version 8 Regular Expressions> for details.
78
79 In particular the following metacharacters have their standard I<egrep>-ish
80 meanings:
81
82     \   Quote the next metacharacter
83     ^   Match the beginning of the line
84     .   Match any character (except newline)
85     $   Match the end of the line (or before newline at the end)
86     |   Alternation
87     ()  Grouping
88     []  Character class
89
90 By default, the "^" character is guaranteed to match at only the
91 beginning of the string, the "$" character at only the end (or before the
92 newline at the end) and Perl does certain optimizations with the
93 assumption that the string contains only one line.  Embedded newlines
94 will not be matched by "^" or "$".  You may, however, wish to treat a
95 string as a multi-line buffer, such that the "^" will match after any
96 newline within the string, and "$" will match before any newline.  At the
97 cost of a little more overhead, you can do this by using the /m modifier
98 on the pattern match operator.  (Older programs did this by setting C<$*>,
99 but this practice is now deprecated.)
100
101 To facilitate multi-line substitutions, the "." character never matches a
102 newline unless you use the C</s> modifier, which in effect tells Perl to pretend
103 the string is a single line--even if it isn't.  The C</s> modifier also
104 overrides the setting of C<$*>, in case you have some (badly behaved) older
105 code that sets it in another module.
106
107 The following standard quantifiers are recognized:
108
109     *      Match 0 or more times
110     +      Match 1 or more times
111     ?      Match 1 or 0 times
112     {n}    Match exactly n times
113     {n,}   Match at least n times
114     {n,m}  Match at least n but not more than m times
115
116 (If a curly bracket occurs in any other context, it is treated
117 as a regular character.)  The "*" modifier is equivalent to C<{0,}>, the "+"
118 modifier to C<{1,}>, and the "?" modifier to C<{0,1}>.  n and m are limited
119 to integral values less than 65536.
120
121 By default, a quantified subpattern is "greedy", that is, it will match as
122 many times as possible (given a particular starting location) while still
123 allowing the rest of the pattern to match.  If you want it to match the
124 minimum number of times possible, follow the quantifier with a "?".  Note
125 that the meanings don't change, just the "greediness":
126
127     *?     Match 0 or more times
128     +?     Match 1 or more times
129     ??     Match 0 or 1 time
130     {n}?   Match exactly n times
131     {n,}?  Match at least n times
132     {n,m}? Match at least n but not more than m times
133
134 Because patterns are processed as double quoted strings, the following
135 also work:
136
137     \t          tab                   (HT, TAB)
138     \n          newline               (LF, NL)
139     \r          return                (CR)
140     \f          form feed             (FF)
141     \a          alarm (bell)          (BEL)
142     \e          escape (think troff)  (ESC)
143     \033        octal char (think of a PDP-11)
144     \x1B        hex char
145     \x{263a}    wide hex char         (Unicode SMILEY)
146     \c[         control char
147     \l          lowercase next char (think vi)
148     \u          uppercase next char (think vi)
149     \L          lowercase till \E (think vi)
150     \U          uppercase till \E (think vi)
151     \E          end case modification (think vi)
152     \Q          quote (disable) pattern metacharacters till \E
153
154 If C<use locale> is in effect, the case map used by C<\l>, C<\L>, C<\u>
155 and C<\U> is taken from the current locale.  See L<perllocale>.
156
157 You cannot include a literal C<$> or C<@> within a C<\Q> sequence.
158 An unescaped C<$> or C<@> interpolates the corresponding variable,
159 while escaping will cause the literal string C<\$> to be matched.
160 You'll need to write something like C<m/\Quser\E\@\Qhost/>.
161
162 In addition, Perl defines the following:
163
164     \w  Match a "word" character (alphanumeric plus "_")
165     \W  Match a non-word character
166     \s  Match a whitespace character
167     \S  Match a non-whitespace character
168     \d  Match a digit character
169     \D  Match a non-digit character
170     \pP Match P, named property.  Use \p{Prop} for longer names.
171     \PP Match non-P
172     \X  Match eXtended Unicode "combining character sequence", \pM\pm*
173     \C  Match a single C char (octet) even under utf8.
174
175 A C<\w> matches a single alphanumeric character, not a whole
176 word.  To match a word you'd need to say C<\w+>.  If C<use locale> is in
177 effect, the list of alphabetic characters generated by C<\w> is taken
178 from the current locale.  See L<perllocale>. You may use C<\w>, C<\W>,
179 C<\s>, C<\S>, C<\d>, and C<\D> within character classes (though not as
180 either end of a range).
181
182 Perl defines the following zero-width assertions:
183
184     \b  Match a word boundary
185     \B  Match a non-(word boundary)
186     \A  Match only at beginning of string
187     \Z  Match only at end of string, or before newline at the end
188     \z  Match only at end of string
189     \G  Match only where previous m//g left off (works only with /g)
190
191 A word boundary (C<\b>) is defined as a spot between two characters that
192 has a C<\w> on one side of it and a C<\W> on the other side of it (in
193 either order), counting the imaginary characters off the beginning and
194 end of the string as matching a C<\W>.  (Within character classes C<\b>
195 represents backspace rather than a word boundary.)  The C<\A> and C<\Z> are
196 just like "^" and "$", except that they won't match multiple times when the
197 C</m> modifier is used, while "^" and "$" will match at every internal line
198 boundary.  To match the actual end of the string, not ignoring newline,
199 you can use C<\z>.  The C<\G> assertion can be used to chain global
200 matches (using C<m//g>), as described in
201 L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.
202
203 It is also useful when writing C<lex>-like scanners, when you have several
204 patterns that you want to match against consequent substrings of your
205 string, see the previous reference.
206 The actual location where C<\G> will match can also be influenced
207 by using C<pos()> as an lvalue.  See L<perlfunc/pos>.
208
209 When the bracketing construct C<( ... )> is used, \E<lt>digitE<gt> matches the
210 digit'th substring.  Outside of the pattern, always use "$" instead of "\"
211 in front of the digit.  (While the \E<lt>digitE<gt> notation can on rare occasion work
212 outside the current pattern, this should not be relied upon.  See the
213 WARNING below.) The scope of $E<lt>digitE<gt> (and C<$`>, C<$&>, and C<$'>)
214 extends to the end of the enclosing BLOCK or eval string, or to the next
215 successful pattern match, whichever comes first.  If you want to use
216 parentheses to delimit a subpattern (e.g., a set of alternatives) without
217 saving it as a subpattern, follow the ( with a ?:.
218
219 You may have as many parentheses as you wish.  If you have more
220 than 9 substrings, the variables $10, $11, ... refer to the
221 corresponding substring.  Within the pattern, \10, \11, etc. refer back
222 to substrings if there have been at least that many left parentheses before
223 the backreference.  Otherwise (for backward compatibility) \10 is the
224 same as \010, a backspace, and \11 the same as \011, a tab.  And so
225 on.  (\1 through \9 are always backreferences.)
226
227 C<$+> returns whatever the last bracket match matched.  C<$&> returns the
228 entire matched string.  (C<$0> used to return the same thing, but not any
229 more.)  C<$`> returns everything before the matched string.  C<$'> returns
230 everything after the matched string.  Examples:
231
232     s/^([^ ]*) *([^ ]*)/$2 $1/;     # swap first two words
233
234     if (/Time: (..):(..):(..)/) {
235         $hours = $1;
236         $minutes = $2;
237         $seconds = $3;
238     }
239
240 Once perl sees that you need one of C<$&>, C<$`> or C<$'> anywhere in
241 the program, it has to provide them on each and every pattern match.
242 This can slow your program down.  The same mechanism that handles
243 these provides for the use of $1, $2, etc., so you pay the same price
244 for each pattern that contains capturing parentheses. But if you never
245 use $&, etc., in your script, then patterns I<without> capturing
246 parentheses won't be penalized. So avoid $&, $', and $` if you can,
247 but if you can't (and some algorithms really appreciate them), once
248 you've used them once, use them at will, because you've already paid
249 the price.  As of 5.005, $& is not so costly as the other two.
250
251 Backslashed metacharacters in Perl are
252 alphanumeric, such as C<\b>, C<\w>, C<\n>.  Unlike some other regular
253 expression languages, there are no backslashed symbols that aren't
254 alphanumeric.  So anything that looks like \\, \(, \), \E<lt>, \E<gt>,
255 \{, or \} is always interpreted as a literal character, not a
256 metacharacter.  This was once used in a common idiom to disable or
257 quote the special meanings of regular expression metacharacters in a
258 string that you want to use for a pattern. Simply quote all
259 non-alphanumeric characters:
260
261     $pattern =~ s/(\W)/\\$1/g;
262
263 Now it is much more common to see either the quotemeta() function or
264 the C<\Q> escape sequence used to disable all metacharacters' special
265 meanings like this:
266
267     /$unquoted\Q$quoted\E$unquoted/
268
269 Perl defines a consistent extension syntax for regular expressions.
270 The syntax is a pair of parentheses with a question mark as the first
271 thing within the parentheses (this was a syntax error in older
272 versions of Perl).  The character after the question mark gives the
273 function of the extension.  Several extensions are already supported:
274
275 =over 10
276
277 =item C<(?#text)>
278
279 A comment.  The text is ignored.  If the C</x> switch is used to enable
280 whitespace formatting, a simple C<#> will suffice.  Note that perl closes
281 the comment as soon as it sees a C<)>, so there is no way to put a literal
282 C<)> in the comment.
283
284 =item C<(?:pattern)>
285
286 =item C<(?imsx-imsx:pattern)>
287
288 This is for clustering, not capturing; it groups subexpressions like
289 "()", but doesn't make backreferences as "()" does.  So
290
291     @fields = split(/\b(?:a|b|c)\b/)
292
293 is like
294
295     @fields = split(/\b(a|b|c)\b/)
296
297 but doesn't spit out extra fields.
298
299 The letters between C<?> and C<:> act as flags modifiers, see
300 L<C<(?imsx-imsx)>>.  In particular,
301
302     /(?s-i:more.*than).*million/i
303
304 is equivalent to more verbose
305
306     /(?:(?s-i)more.*than).*million/i
307
308 =item C<(?=pattern)>
309
310 A zero-width positive lookahead assertion.  For example, C</\w+(?=\t)/>
311 matches a word followed by a tab, without including the tab in C<$&>.
312
313 =item C<(?!pattern)>
314
315 A zero-width negative lookahead assertion.  For example C</foo(?!bar)/>
316 matches any occurrence of "foo" that isn't followed by "bar".  Note
317 however that lookahead and lookbehind are NOT the same thing.  You cannot
318 use this for lookbehind.
319
320 If you are looking for a "bar" that isn't preceded by a "foo", C</(?!foo)bar/>
321 will not do what you want.  That's because the C<(?!foo)> is just saying that
322 the next thing cannot be "foo"--and it's not, it's a "bar", so "foobar" will
323 match.  You would have to do something like C</(?!foo)...bar/> for that.   We
324 say "like" because there's the case of your "bar" not having three characters
325 before it.  You could cover that this way: C</(?:(?!foo)...|^.{0,2})bar/>.
326 Sometimes it's still easier just to say:
327
328     if (/bar/ && $` !~ /foo$/)
329
330 For lookbehind see below.
331
332 =item C<(?E<lt>=pattern)>
333
334 A zero-width positive lookbehind assertion.  For example, C</(?E<lt>=\t)\w+/>
335 matches a word following a tab, without including the tab in C<$&>.
336 Works only for fixed-width lookbehind.
337
338 =item C<(?<!pattern)>
339
340 A zero-width negative lookbehind assertion.  For example C</(?<!bar)foo/>
341 matches any occurrence of "foo" that isn't following "bar".  
342 Works only for fixed-width lookbehind.
343
344 =item C<(?{ code })>
345
346 Experimental "evaluate any Perl code" zero-width assertion.  Always
347 succeeds.  C<code> is not interpolated.  Currently the rules to
348 determine where the C<code> ends are somewhat convoluted.
349
350 The C<code> is properly scoped in the following sense: if the assertion
351 is backtracked (compare L<"Backtracking">), all the changes introduced after
352 C<local>isation are undone, so
353
354   $_ = 'a' x 8;
355   m< 
356      (?{ $cnt = 0 })                    # Initialize $cnt.
357      (
358        a 
359        (?{
360            local $cnt = $cnt + 1;       # Update $cnt, backtracking-safe.
361        })
362      )*  
363      aaaa
364      (?{ $res = $cnt })                 # On success copy to non-localized
365                                         # location.
366    >x;
367
368 will set C<$res = 4>.  Note that after the match $cnt returns to the globally
369 introduced value 0, since the scopes which restrict C<local> statements
370 are unwound.
371
372 This assertion may be used as L<C<(?(condition)yes-pattern|no-pattern)>>
373 switch.  If I<not> used in this way, the result of evaluation of C<code>
374 is put into variable $^R.  This happens immediately, so $^R can be used from
375 other C<(?{ code })> assertions inside the same regular expression.
376
377 The above assignment to $^R is properly localized, thus the old value of $^R
378 is restored if the assertion is backtracked (compare L<"Backtracking">).
379
380 Due to security concerns, this construction is not allowed if the regular
381 expression involves run-time interpolation of variables, unless 
382 C<use re 'eval'> pragma is used (see L<re>), or the variables contain
383 results of qr() operator (see L<perlop/"qr/STRING/imosx">).
384
385 This restriction is due to the wide-spread (questionable) practice of 
386 using the construct
387
388     $re = <>;
389     chomp $re;
390     $string =~ /$re/;
391
392 without tainting.  While this code is frowned upon from security point
393 of view, when C<(?{})> was introduced, it was considered bad to add 
394 I<new> security holes to existing scripts.
395
396 B<NOTE:>  Use of the above insecure snippet without also enabling taint mode
397 is to be severely frowned upon.  C<use re 'eval'> does not disable tainting
398 checks, thus to allow $re in the above snippet to contain C<(?{})>
399 I<with tainting enabled>, one needs both C<use re 'eval'> and untaint
400 the $re.
401
402 =item C<(?p{ code })>
403
404 I<Very experimental> "postponed" regular subexpression.  C<code> is evaluated
405 at runtime, at the moment this subexpression may match.  The result of
406 evaluation is considered as a regular expression, and matched as if it
407 were inserted instead of this construct.
408
409 C<code> is not interpolated.  Currently the rules to
410 determine where the C<code> ends are somewhat convoluted.
411
412 The following regular expression matches matching parenthesized group:
413
414   $re = qr{
415              \(
416              (?:
417                 (?> [^()]+ )    # Non-parens without backtracking
418               |
419                 (?p{ $re })     # Group with matching parens
420              )*
421              \)
422           }x;
423
424 =item C<(?E<gt>pattern)>
425
426 An "independent" subexpression.  Matches the substring that a
427 I<standalone> C<pattern> would match if anchored at the given position,
428 B<and only this substring>.
429
430 Say, C<^(?E<gt>a*)ab> will never match, since C<(?E<gt>a*)> (anchored
431 at the beginning of string, as above) will match I<all> characters
432 C<a> at the beginning of string, leaving no C<a> for C<ab> to match.
433 In contrast, C<a*ab> will match the same as C<a+b>, since the match of
434 the subgroup C<a*> is influenced by the following group C<ab> (see
435 L<"Backtracking">).  In particular, C<a*> inside C<a*ab> will match
436 fewer characters than a standalone C<a*>, since this makes the tail match.
437
438 An effect similar to C<(?E<gt>pattern)> may be achieved by
439
440    (?=(pattern))\1
441
442 since the lookahead is in I<"logical"> context, thus matches the same
443 substring as a standalone C<a+>.  The following C<\1> eats the matched
444 string, thus making a zero-length assertion into an analogue of
445 C<(?E<gt>...)>.  (The difference between these two constructs is that the
446 second one uses a catching group, thus shifting ordinals of
447 backreferences in the rest of a regular expression.)
448
449 This construct is useful for optimizations of "eternal"
450 matches, because it will not backtrack (see L<"Backtracking">).  
451
452     m{ \(
453           ( 
454             [^()]+ 
455           | 
456             \( [^()]* \)
457           )+
458        \) 
459      }x
460
461 That will efficiently match a nonempty group with matching
462 two-or-less-level-deep parentheses.  However, if there is no such group,
463 it will take virtually forever on a long string.  That's because there are
464 so many different ways to split a long string into several substrings.
465 This is what C<(.+)+> is doing, and C<(.+)+> is similar to a subpattern
466 of the above pattern.  Consider that the above pattern detects no-match
467 on C<((()aaaaaaaaaaaaaaaaaa> in several seconds, but that  each extra
468 letter doubles this time.  This exponential performance will make it
469 appear that your program has hung.
470
471 However, a tiny modification of this pattern 
472
473     m{ \( 
474           ( 
475             (?> [^()]+ )
476           | 
477             \( [^()]* \)
478           )+
479        \) 
480      }x
481
482 which uses C<(?E<gt>...)> matches exactly when the one above does (verifying
483 this yourself would be a productive exercise), but finishes in a fourth
484 the time when used on a similar string with 1000000 C<a>s.  Be aware,
485 however, that this pattern currently triggers a warning message under
486 B<-w> saying it C<"matches the null string many times">):
487
488 On simple groups, such as the pattern C<(?E<gt> [^()]+ )>, a comparable
489 effect may be achieved by negative lookahead, as in C<[^()]+ (?! [^()] )>.
490 This was only 4 times slower on a string with 1000000 C<a>s.
491
492 =item C<(?(condition)yes-pattern|no-pattern)>
493
494 =item C<(?(condition)yes-pattern)>
495
496 Conditional expression.  C<(condition)> should be either an integer in
497 parentheses (which is valid if the corresponding pair of parentheses
498 matched), or lookahead/lookbehind/evaluate zero-width assertion.
499
500 Say,
501
502     m{ ( \( )? 
503        [^()]+ 
504        (?(1) \) ) 
505      }x
506
507 matches a chunk of non-parentheses, possibly included in parentheses
508 themselves.
509
510 =item C<(?imsx-imsx)>
511
512 One or more embedded pattern-match modifiers.  This is particularly
513 useful for patterns that are specified in a table somewhere, some of
514 which want to be case sensitive, and some of which don't.  The case
515 insensitive ones need to include merely C<(?i)> at the front of the
516 pattern.  For example:
517
518     $pattern = "foobar";
519     if ( /$pattern/i ) { } 
520
521     # more flexible:
522
523     $pattern = "(?i)foobar";
524     if ( /$pattern/ ) { } 
525
526 Letters after C<-> switch modifiers off.
527
528 These modifiers are localized inside an enclosing group (if any).  Say,
529
530     ( (?i) blah ) \s+ \1
531
532 (assuming C<x> modifier, and no C<i> modifier outside of this group)
533 will match a repeated (I<including the case>!) word C<blah> in any
534 case.
535
536 =back
537
538 A question mark was chosen for this and for the new minimal-matching
539 construct because 1) question mark is pretty rare in older regular
540 expressions, and 2) whenever you see one, you should stop and "question"
541 exactly what is going on.  That's psychology...
542
543 =head2 Backtracking
544
545 A fundamental feature of regular expression matching involves the
546 notion called I<backtracking>, which is currently used (when needed)
547 by all regular expression quantifiers, namely C<*>, C<*?>, C<+>,
548 C<+?>, C<{n,m}>, and C<{n,m}?>.
549
550 For a regular expression to match, the I<entire> regular expression must
551 match, not just part of it.  So if the beginning of a pattern containing a
552 quantifier succeeds in a way that causes later parts in the pattern to
553 fail, the matching engine backs up and recalculates the beginning
554 part--that's why it's called backtracking.
555
556 Here is an example of backtracking:  Let's say you want to find the
557 word following "foo" in the string "Food is on the foo table.":
558
559     $_ = "Food is on the foo table.";
560     if ( /\b(foo)\s+(\w+)/i ) {
561         print "$2 follows $1.\n";
562     }
563
564 When the match runs, the first part of the regular expression (C<\b(foo)>)
565 finds a possible match right at the beginning of the string, and loads up
566 $1 with "Foo".  However, as soon as the matching engine sees that there's
567 no whitespace following the "Foo" that it had saved in $1, it realizes its
568 mistake and starts over again one character after where it had the
569 tentative match.  This time it goes all the way until the next occurrence
570 of "foo". The complete regular expression matches this time, and you get
571 the expected output of "table follows foo."
572
573 Sometimes minimal matching can help a lot.  Imagine you'd like to match
574 everything between "foo" and "bar".  Initially, you write something
575 like this:
576
577     $_ =  "The food is under the bar in the barn.";
578     if ( /foo(.*)bar/ ) {
579         print "got <$1>\n";
580     }
581
582 Which perhaps unexpectedly yields:
583
584   got <d is under the bar in the >
585
586 That's because C<.*> was greedy, so you get everything between the
587 I<first> "foo" and the I<last> "bar".  In this case, it's more effective
588 to use minimal matching to make sure you get the text between a "foo"
589 and the first "bar" thereafter.
590
591     if ( /foo(.*?)bar/ ) { print "got <$1>\n" }
592   got <d is under the >
593
594 Here's another example: let's say you'd like to match a number at the end
595 of a string, and you also want to keep the preceding part the match.
596 So you write this:
597
598     $_ = "I have 2 numbers: 53147";
599     if ( /(.*)(\d*)/ ) {                                # Wrong!
600         print "Beginning is <$1>, number is <$2>.\n";
601     }
602
603 That won't work at all, because C<.*> was greedy and gobbled up the
604 whole string. As C<\d*> can match on an empty string the complete
605 regular expression matched successfully.
606
607     Beginning is <I have 2 numbers: 53147>, number is <>.
608
609 Here are some variants, most of which don't work:
610
611     $_ = "I have 2 numbers: 53147";
612     @pats = qw{
613         (.*)(\d*)
614         (.*)(\d+)
615         (.*?)(\d*)
616         (.*?)(\d+)
617         (.*)(\d+)$
618         (.*?)(\d+)$
619         (.*)\b(\d+)$
620         (.*\D)(\d+)$
621     };
622
623     for $pat (@pats) {
624         printf "%-12s ", $pat;
625         if ( /$pat/ ) {
626             print "<$1> <$2>\n";
627         } else {
628             print "FAIL\n";
629         }
630     }
631
632 That will print out:
633
634     (.*)(\d*)    <I have 2 numbers: 53147> <>
635     (.*)(\d+)    <I have 2 numbers: 5314> <7>
636     (.*?)(\d*)   <> <>
637     (.*?)(\d+)   <I have > <2>
638     (.*)(\d+)$   <I have 2 numbers: 5314> <7>
639     (.*?)(\d+)$  <I have 2 numbers: > <53147>
640     (.*)\b(\d+)$ <I have 2 numbers: > <53147>
641     (.*\D)(\d+)$ <I have 2 numbers: > <53147>
642
643 As you see, this can be a bit tricky.  It's important to realize that a
644 regular expression is merely a set of assertions that gives a definition
645 of success.  There may be 0, 1, or several different ways that the
646 definition might succeed against a particular string.  And if there are
647 multiple ways it might succeed, you need to understand backtracking to
648 know which variety of success you will achieve.
649
650 When using lookahead assertions and negations, this can all get even
651 tricker.  Imagine you'd like to find a sequence of non-digits not
652 followed by "123".  You might try to write that as
653
654     $_ = "ABC123";
655     if ( /^\D*(?!123)/ ) {              # Wrong!
656         print "Yup, no 123 in $_\n";
657     }
658
659 But that isn't going to match; at least, not the way you're hoping.  It
660 claims that there is no 123 in the string.  Here's a clearer picture of
661 why it that pattern matches, contrary to popular expectations:
662
663     $x = 'ABC123' ;
664     $y = 'ABC445' ;
665
666     print "1: got $1\n" if $x =~ /^(ABC)(?!123)/ ;
667     print "2: got $1\n" if $y =~ /^(ABC)(?!123)/ ;
668
669     print "3: got $1\n" if $x =~ /^(\D*)(?!123)/ ;
670     print "4: got $1\n" if $y =~ /^(\D*)(?!123)/ ;
671
672 This prints
673
674     2: got ABC
675     3: got AB
676     4: got ABC
677
678 You might have expected test 3 to fail because it seems to a more
679 general purpose version of test 1.  The important difference between
680 them is that test 3 contains a quantifier (C<\D*>) and so can use
681 backtracking, whereas test 1 will not.  What's happening is
682 that you've asked "Is it true that at the start of $x, following 0 or more
683 non-digits, you have something that's not 123?"  If the pattern matcher had
684 let C<\D*> expand to "ABC", this would have caused the whole pattern to
685 fail.
686 The search engine will initially match C<\D*> with "ABC".  Then it will
687 try to match C<(?!123> with "123", which of course fails.  But because
688 a quantifier (C<\D*>) has been used in the regular expression, the
689 search engine can backtrack and retry the match differently
690 in the hope of matching the complete regular expression.
691
692 The pattern really, I<really> wants to succeed, so it uses the
693 standard pattern back-off-and-retry and lets C<\D*> expand to just "AB" this
694 time.  Now there's indeed something following "AB" that is not
695 "123".  It's in fact "C123", which suffices.
696
697 We can deal with this by using both an assertion and a negation.  We'll
698 say that the first part in $1 must be followed by a digit, and in fact, it
699 must also be followed by something that's not "123".  Remember that the
700 lookaheads are zero-width expressions--they only look, but don't consume
701 any of the string in their match.  So rewriting this way produces what
702 you'd expect; that is, case 5 will fail, but case 6 succeeds:
703
704     print "5: got $1\n" if $x =~ /^(\D*)(?=\d)(?!123)/ ;
705     print "6: got $1\n" if $y =~ /^(\D*)(?=\d)(?!123)/ ;
706
707     6: got ABC
708
709 In other words, the two zero-width assertions next to each other work as though
710 they're ANDed together, just as you'd use any builtin assertions:  C</^$/>
711 matches only if you're at the beginning of the line AND the end of the
712 line simultaneously.  The deeper underlying truth is that juxtaposition in
713 regular expressions always means AND, except when you write an explicit OR
714 using the vertical bar.  C</ab/> means match "a" AND (then) match "b",
715 although the attempted matches are made at different positions because "a"
716 is not a zero-width assertion, but a one-width assertion.
717
718 One warning: particularly complicated regular expressions can take
719 exponential time to solve due to the immense number of possible ways they
720 can use backtracking to try match.  For example this will take a very long
721 time to run
722
723     /((a{0,5}){0,5}){0,5}/
724
725 And if you used C<*>'s instead of limiting it to 0 through 5 matches, then
726 it would take literally forever--or until you ran out of stack space.
727
728 A powerful tool for optimizing such beasts is "independent" groups,
729 which do not backtrace (see L<C<(?E<gt>pattern)>>).  Note also that
730 zero-length lookahead/lookbehind assertions will not backtrace to make
731 the tail match, since they are in "logical" context: only the fact
732 whether they match or not is considered relevant.  For an example
733 where side-effects of a lookahead I<might> have influenced the
734 following match, see L<C<(?E<gt>pattern)>>.
735
736 =head2 Version 8 Regular Expressions
737
738 In case you're not familiar with the "regular" Version 8 regex
739 routines, here are the pattern-matching rules not described above.
740
741 Any single character matches itself, unless it is a I<metacharacter>
742 with a special meaning described here or above.  You can cause
743 characters that normally function as metacharacters to be interpreted
744 literally by prefixing them with a "\" (e.g., "\." matches a ".", not any
745 character; "\\" matches a "\").  A series of characters matches that
746 series of characters in the target string, so the pattern C<blurfl>
747 would match "blurfl" in the target string.
748
749 You can specify a character class, by enclosing a list of characters
750 in C<[]>, which will match any one character from the list.  If the
751 first character after the "[" is "^", the class matches any character not
752 in the list.  Within a list, the "-" character is used to specify a
753 range, so that C<a-z> represents all characters between "a" and "z",
754 inclusive.  If you want "-" itself to be a member of a class, put it
755 at the start or end of the list, or escape it with a backslash.  (The
756 following all specify the same class of three characters: C<[-az]>,
757 C<[az-]>, and C<[a\-z]>.  All are different from C<[a-z]>, which
758 specifies a class containing twenty-six characters.)
759
760 Note also that the whole range idea is rather unportable between
761 character sets--and even within character sets they may cause results
762 you probably didn't expect.  A sound principle is to use only ranges
763 that begin from and end at either alphabets of equal case ([a-e],
764 [A-E]), or digits ([0-9]).  Anything else is unsafe.  If in doubt,
765 spell out the character sets in full.
766
767 Characters may be specified using a metacharacter syntax much like that
768 used in C: "\n" matches a newline, "\t" a tab, "\r" a carriage return,
769 "\f" a form feed, etc.  More generally, \I<nnn>, where I<nnn> is a string
770 of octal digits, matches the character whose ASCII value is I<nnn>.
771 Similarly, \xI<nn>, where I<nn> are hexadecimal digits, matches the
772 character whose ASCII value is I<nn>. The expression \cI<x> matches the
773 ASCII character control-I<x>.  Finally, the "." metacharacter matches any
774 character except "\n" (unless you use C</s>).
775
776 You can specify a series of alternatives for a pattern using "|" to
777 separate them, so that C<fee|fie|foe> will match any of "fee", "fie",
778 or "foe" in the target string (as would C<f(e|i|o)e>).  The
779 first alternative includes everything from the last pattern delimiter
780 ("(", "[", or the beginning of the pattern) up to the first "|", and
781 the last alternative contains everything from the last "|" to the next
782 pattern delimiter.  For this reason, it's common practice to include
783 alternatives in parentheses, to minimize confusion about where they
784 start and end.
785
786 Alternatives are tried from left to right, so the first
787 alternative found for which the entire expression matches, is the one that
788 is chosen. This means that alternatives are not necessarily greedy. For
789 example: when mathing C<foo|foot> against "barefoot", only the "foo"
790 part will match, as that is the first alternative tried, and it successfully
791 matches the target string. (This might not seem important, but it is
792 important when you are capturing matched text using parentheses.)
793
794 Also remember that "|" is interpreted as a literal within square brackets,
795 so if you write C<[fee|fie|foe]> you're really only matching C<[feio|]>.
796
797 Within a pattern, you may designate subpatterns for later reference by
798 enclosing them in parentheses, and you may refer back to the I<n>th
799 subpattern later in the pattern using the metacharacter \I<n>.
800 Subpatterns are numbered based on the left to right order of their
801 opening parenthesis.  A backreference matches whatever
802 actually matched the subpattern in the string being examined, not the
803 rules for that subpattern.  Therefore, C<(0|0x)\d*\s\1\d*> will
804 match "0x1234 0x4321", but not "0x1234 01234", because subpattern 1
805 actually matched "0x", even though the rule C<0|0x> could
806 potentially match the leading 0 in the second number.
807
808 =head2 WARNING on \1 vs $1
809
810 Some people get too used to writing things like:
811
812     $pattern =~ s/(\W)/\\\1/g;
813
814 This is grandfathered for the RHS of a substitute to avoid shocking the
815 B<sed> addicts, but it's a dirty habit to get into.  That's because in
816 PerlThink, the righthand side of a C<s///> is a double-quoted string.  C<\1> in
817 the usual double-quoted string means a control-A.  The customary Unix
818 meaning of C<\1> is kludged in for C<s///>.  However, if you get into the habit
819 of doing that, you get yourself into trouble if you then add an C</e>
820 modifier.
821
822     s/(\d+)/ \1 + 1 /eg;        # causes warning under -w
823
824 Or if you try to do
825
826     s/(\d+)/\1000/;
827
828 You can't disambiguate that by saying C<\{1}000>, whereas you can fix it with
829 C<${1}000>.  Basically, the operation of interpolation should not be confused
830 with the operation of matching a backreference.  Certainly they mean two
831 different things on the I<left> side of the C<s///>.
832
833 =head2 Repeated patterns matching zero-length substring
834
835 WARNING: Difficult material (and prose) ahead.  This section needs a rewrite.
836
837 Regular expressions provide a terse and powerful programming language.  As
838 with most other power tools, power comes together with the ability
839 to wreak havoc.
840
841 A common abuse of this power stems from the ability to make infinite
842 loops using regular expressions, with something as innocous as:
843
844     'foo' =~ m{ ( o? )* }x;
845
846 The C<o?> can match at the beginning of C<'foo'>, and since the position
847 in the string is not moved by the match, C<o?> would match again and again
848 due to the C<*> modifier.  Another common way to create a similar cycle
849 is with the looping modifier C<//g>:
850
851     @matches = ( 'foo' =~ m{ o? }xg );
852
853 or
854
855     print "match: <$&>\n" while 'foo' =~ m{ o? }xg;
856
857 or the loop implied by split().
858
859 However, long experience has shown that many programming tasks may
860 be significantly simplified by using repeated subexpressions which
861 may match zero-length substrings, with a simple example being:
862
863     @chars = split //, $string;           # // is not magic in split
864     ($whitewashed = $string) =~ s/()/ /g; # parens avoid magic s// /
865
866 Thus Perl allows the C</()/> construct, which I<forcefully breaks
867 the infinite loop>.  The rules for this are different for lower-level
868 loops given by the greedy modifiers C<*+{}>, and for higher-level
869 ones like the C</g> modifier or split() operator.
870
871 The lower-level loops are I<interrupted> when it is detected that a 
872 repeated expression did match a zero-length substring, thus
873
874    m{ (?: NON_ZERO_LENGTH | ZERO_LENGTH )* }x;
875
876 is made equivalent to 
877
878    m{   (?: NON_ZERO_LENGTH )* 
879       | 
880         (?: ZERO_LENGTH )? 
881     }x;
882
883 The higher level-loops preserve an additional state between iterations:
884 whether the last match was zero-length.  To break the loop, the following 
885 match after a zero-length match is prohibited to have a length of zero.
886 This prohibition interacts with backtracking (see L<"Backtracking">), 
887 and so the I<second best> match is chosen if the I<best> match is of
888 zero length.
889
890 Say,
891
892     $_ = 'bar';
893     s/\w??/<$&>/g;
894
895 results in C<"<><b><><a><><r><>">.  At each position of the string the best
896 match given by non-greedy C<??> is the zero-length match, and the I<second 
897 best> match is what is matched by C<\w>.  Thus zero-length matches
898 alternate with one-character-long matches.
899
900 Similarly, for repeated C<m/()/g> the second-best match is the match at the 
901 position one notch further in the string.
902
903 The additional state of being I<matched with zero-length> is associated to
904 the matched string, and is reset by each assignment to pos().
905
906 =head2 Creating custom RE engines
907
908 Overloaded constants (see L<overload>) provide a simple way to extend
909 the functionality of the RE engine.
910
911 Suppose that we want to enable a new RE escape-sequence C<\Y|> which
912 matches at boundary between white-space characters and non-whitespace
913 characters.  Note that C<(?=\S)(?<!\S)|(?!\S)(?<=\S)> matches exactly
914 at these positions, so we want to have each C<\Y|> in the place of the
915 more complicated version.  We can create a module C<customre> to do
916 this:
917
918     package customre;
919     use overload;
920
921     sub import {
922       shift;
923       die "No argument to customre::import allowed" if @_;
924       overload::constant 'qr' => \&convert;
925     }
926
927     sub invalid { die "/$_[0]/: invalid escape '\\$_[1]'"}
928
929     my %rules = ( '\\' => '\\', 
930                   'Y|' => qr/(?=\S)(?<!\S)|(?!\S)(?<=\S)/ );
931     sub convert {
932       my $re = shift;
933       $re =~ s{ 
934                 \\ ( \\ | Y . )
935               }
936               { $rules{$1} or invalid($re,$1) }sgex; 
937       return $re;
938     }
939
940 Now C<use customre> enables the new escape in constant regular
941 expressions, i.e., those without any runtime variable interpolations.
942 As documented in L<overload>, this conversion will work only over
943 literal parts of regular expressions.  For C<\Y|$re\Y|> the variable
944 part of this regular expression needs to be converted explicitly
945 (but only if the special meaning of C<\Y|> should be enabled inside $re):
946
947     use customre;
948     $re = <>;
949     chomp $re;
950     $re = customre::convert $re;
951     /\Y|$re\Y|/;
952
953 =head2 SEE ALSO
954
955 L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.
956
957 L<perlop/"Gory details of parsing quoted constructs">.
958
959 L<perlfunc/pos>.
960
961 L<perllocale>.
962
963 I<Mastering Regular Expressions> (see L<perlbook>) by Jeffrey Friedl.