正則運算式
一、概述
1. 概念
正則運算式是對字串操作的一種邏輯公式,就是用事先定義好的一些特定字符、及這些特定字符的組合,組成一個“規則字串”,這個“規則字串”用來表達對字串的一種過濾邏輯,
2. 目的
給定一個正則運算式和另一個字串,我們可以達到如下的目的:
-
a. 給定的字串是否符合正則運算式的過濾邏輯(稱作“匹配”);
例如:郵箱匹配,電話號碼匹配
-
b. 可以通過正則運算式,從字串中獲取我們想要的特定部分,
爬蟲中決議 HTML 資料
3. 特點:
- a. 靈活性、邏輯性和功能性非常的強;
- b. 可以迅速地用極簡單的方式達到字串的復雜控制,
- c. 對于剛接觸的人來說,比較晦澀難懂,
4. 學習方法
- a. 做好筆記,不要死記硬背
- b. 大量練習
python 中通過系統庫 re 實作正則運算式的所有功能
二、正則運算式符號
1. 普通字符
下面的案例使用 re 模塊的 findall() 函式,函式參考如下:
-
Pythonre.findall(pattern, string, flag)- 在字串中找到正則運算式所匹配的所有子串,并回傳串列,如果沒有找到回傳空串列
pattern: 正則運算式string:被匹配的字串flag:標志位用來控制正則運算式匹配方式
在最簡單的情況下,一個正則運算式看上去就是一個普通的查找串
import re
s1 = "testing123"
s2 = "Testing123"
r = re.findall("test", s1) # 表示在s1中找到字串"test"
print(r)
運行結果:
['test']
r = re.findall("test", s2)
print(r)
運行結果:
[]
r = re.findall("test", s2, re.I) # 修飾符re.I:使匹配對大小寫不敏感
print(r)
運行結果:
['Test']
2. 元字符
. ^ $ * + ? { } [ ] | ( ) \
| 符號 | 功能 |
|---|---|
| . | 通配符 . 匹配除 \n 之外的任何單個字符 |
| ^ | 脫字符 ^ 匹配輸入字串的開始位置 |
| $ | 美元符 $ 匹配輸入字串的結束位置 |
| * | 重復元字符 * 匹配前面的子運算式任意次 |
| + | 重復元字符 + 匹配前面的子運算式一次或多次(至少一次) |
| ? | 重復元字符 ? 匹配前面的子運算式 0 次或 1 次 |
重復元字符{}也是控制匹配前面的子運算式次數 |
|
| [ ] | 字符組 []表示匹配給出的任意字符 |
| | | 選擇元字符 ` |
| ( ) | 分組元字符 ()將括號之間的運算式定義為組(group),并且將匹配這個子運算式的字符回傳 |
| \ | 轉義元字符 \ 用來匹配元字符本身時的轉義,和特定字符組成字串,見預定義字符組 |
2.1 通配符 .
匹配除 \n 之外的任何單個字符
s1 = "testing123"
s2 = "testing123\n"
r = re.findall(".", s1)
print(r)
運行結果:
['t', 'e', 's', 't', 'i', 'n', 'g', '1', '2', '3']
r = re.findall(".", s2) # 除“\n”
print(r)
運行結果:
['t', 'e', 's', 't', 'i', 'n', 'g', '1', '2', '3']
修飾符 re.S 使 . 匹配包括換行在內的所有字符
r = re.findall(".", s2, re.S)
print(r)
運行結果:
['t', 'e', 's', 't', 'i', 'n', 'g', '1', '2', '3', '\n']
2.2 脫字符 ^
匹配輸入字串的開始位置
s1 = "testing\nTesting\ntest"
r = re.findall("^test", s1) # 默認只匹配單行
print(r)
運行結果:
['test']
r = re.findall("^test", s1, re.M) # 修飾符re.M:多行匹配
print(r)
運行結果:
['test', 'test']
r = re.findall("^test", s1, re.I | re.M)
print(r) # 輸出['test', 'Test', 'test']
運行結果:
['test', 'Test', 'test']
2.3 美元符 $
匹配輸入字串的結束位置
s1 = "testing\nTesting\ntest"
r = re.findall("testing$", s1) # 默認匹配單行
print(r)
運行結果:
[]
r = re.findall("testing$", s1, re.M) # 修飾符re.M:多行匹配
print(r) # 輸出['testing']
運行結果:
['testing']
r = re.findall("testing$", s1, re.I | re.M) # 多個修飾符通過 OR(|) 來指定
print(r) # 輸出['testing', 'Testing']
運行結果:
['testing', 'Testing']
2.4 重復元字符 *,+,?
*匹配前面的子運算式任意次+匹配前面的子運算式一次或多次(至少一次)?匹配前面的子運算式 0 次或 1 次
s1 = "z\nzo\nzoo"
r = re.findall("zo*", s1) # 匹配o{0,}
print(r)
運行結果:
['z', 'zo', 'zoo']
r = re.findall("zo+", s1) # 匹配o{1,}
print(r)
運行結果:
['zo', 'zoo']
r = re.findall("zo?", s1) # 匹配o{0,1}
print(r)
運行結果:
['z', 'zo', 'zo']
2.5 重復元字符 {}
也是控制匹配前面的子運算式次數
s1 = "z\nzo\nzoo"
r = re.findall("zo*", s1) # 匹配o{0,},逗號后不能空格
r1 = re.findall(r"zo{0,}", s1)
print(r) # ['z', 'zo', 'zoo']
print(r1) # ['z', 'zo', 'zoo']
運行結果:
['z', 'zo', 'zoo']
['z', 'zo', 'zoo']
r = re.findall("zo+", s1) # 匹配o{1,}
r1 = re.findall(r"zo{1,}", s1)
print(r) # 輸出['zo', 'zoo']
print(r1) # 輸出['zo', 'zoo']
運行結果:
['zo', 'zoo']
['zo', 'zoo']
r1 = re.findall("zo{2}", s1)
print(r1) # 輸出['zoo']
運行結果:
['zoo']
2. 6 字符組 []
表示匹配給出的任意字符
s1 = "吳建國\n李建國\n黃建國"
r = re.findall("[黃劉李]建國", s1) # 匹配包含的任意字符
print(r)
運行結果:
['李建國', '黃建國']
s1 = "test\nTesting\nzoo"
r = re.findall("[e-o]", s1) # 匹配包含的字符范圍
print(r)
運行結果:
['e', 'e', 'i', 'n', 'g', 'o', 'o']
s1 = "test\nTesting\nzoo"
r = re.findall("^[tz]", s1, re.M) # 回憶脫字符,匹配以[tz]開頭字符,
print(r)
運行結果:
['t', 'z']
s1 = "吳建國\n李建國\n黃建國"
r = re.findall("[^黃劉李]建國", s1) # ^放到[]的里面,表示排除
print(r)
運行結果:
['吳建國']
s1 = "test\nTesting\nzoo"
r1 = re.findall("[^e-o]", s1) # 匹配未包含的字符范圍
print(r1) # 輸出['t', 's', 't', '\n', 'T', 's', 't', '\n', 'z']
['t', 's', 't', '\n', 'T', 's', 't', '\n', 'z']
2.7 選擇元字符 |
表示兩個運算式選擇一個匹配
s1 = "z\nzood\nfood"
r = re.findall("z|food", s1) # 匹配"z"或"food"
print(r)
運行結果:
['z', 'z', 'food']
r = re.findall("[z|f]ood", s1) # 匹配"zood"或"food"
print(r) #
運行結果:
['zood', 'food']
2.8 分組元字符 ()
將括號之間的運算式定義為組(group),并且將匹配這個子運算式的字符回傳
s1 = "z\nzood\nfood"
r = re.findall("[z|f]o*", s1) # 不加分組,拿到的引號內正則運算式匹配到的字符
print(r)
運行結果:
['z', 'zoo', 'foo']
r = re.findall("[z|f](o*)", s1) # 加上分組,回傳的將是引號內正則運算式匹配到的字符中()中的內容,
print(r) # ['', 'oo', 'oo']
運行結果:
['', 'oo', 'oo']
2.9 轉義元字符 \
用來匹配元字符本身時的轉義,和特定字符組成字串,見預定義字符組
s = '[email protected]'
r = re.findall('\.', s)
print(r)
運行結果:
['.']
2.10 非貪婪模式
非貪婪模式
在默認情況下,元字符 *,+ 和 {n,m} 會盡可能多的匹配前面的子運算式,這叫貪婪模式,
s = "abcadcaec"
r = re.findall(r"ab.*c", s) # 貪婪模式,盡可能多的匹配字符(.*或者.+)
print(r)
['abcadcaec']
在重復元字符后面加上一個?號就表示非貪婪,盡可能少的匹配
r = re.findall(r"ab.+?c", s) # 非貪婪模式,盡可能少的匹配字符
print(r)
['abcadc']
r = re.findall(r"ab.*?c", s) # 非貪婪模式,盡可能少的匹配字符
print(r)
['abc']
s = "<a href='https://www.cnblogs.com/Nephalem-262667641/archive/2023/04/12/asdf'>1360942725</a>"
a = re.findall('\d', s)
print(a)
['1', '3', '6', '0', '9', '4', '2', '7', '2', '5']
a = re.findall('\D', s)
print(a)
['<', 'a', ' ', 'h', 'r', 'e', 'f', '=', "'", ' ', 'a', 's', 'd', 'f', "'", '>', '<', '/', 'a', '>']
s = 'fdfa**68687+ 我怕n fdg\tf_d\n'
a = re.findall('\s', s)
print(a)
[' ', ' ', '\t', '\n']
a = re.findall("\w", s)
print(a)
['f', 'd', 'f', 'a', '6', '8', '6', '8', '7', '我', '怕', 'n', 'f', 'd', 'g', 'f', '_', 'd']
3. 預定義字符組
元字符 \ 與某些字符組合在一起表示特定的匹配含義
3.1 \d
匹配單個數字,等價于[0-9]
s = "<a href='https://www.cnblogs.com/Nephalem-262667641/archive/2023/04/12/asdf'>1360942725</a>"
a = re.findall('\d', s)
print(a)
運行結果:
['1', '3', '6', '0', '9', '4', '2', '7', '2', '5']
a = re.findall('\d+', s)
print(a)
運行結果:
['1360942725']
3.2 \D
匹配任意單個非數字字符,等價于[^0-9]
a = re.findall('\D', s)
print(a)
運行結果:
['<', 'a', ' ', 'h', 'r', 'e', 'f', '=', "'", ' ', 'a', 's', 'd', 'f', "'", '>', '<', '/', 'a', '>']
3.3 \s
匹配任意單個空白符,包括空格,制表符(tab),換行符等
s = 'fdfa**68687+ 我怕n fdg\tf_d\n'
a = re.findall('\s', s)
print(a)
運行結果:
[' ', ' ', '\t', '\n']
3.4 \S
匹配任何非空白字符
s = 'fdfa**68687+ 我怕n fdg\tf_d\n'
a = re.findall('\S', s)
print(a)
運行結果:
['f', 'd', 'f', 'a', '', '', '6', '8', '6', '8', '7', '+', '我', '怕', 'n', 'f', 'd', 'g', 'f', '_', 'd']
3.5 \w
匹配除符號外的單個字母,數字,下劃線或漢字等
a = re.findall("\w", s)
print(a)
運行結果:
['f', 'd', 'f', 'a', '6', '8', '6', '8', '7', '我', '怕', 'n', 'f', 'd', 'g', 'f', '_', 'd']
Bash
| 元字符 | 說明 |
|---|---|
| . | 匹配除換行符以外的任意字符 |
| \w | 匹配字母或數字或下劃線 |
| \W | 和 \w 相反 |
| \d | 匹配數字 |
| \D | 和 \d 相反 |
| \s | 匹配任意的空白符 |
| \S | 和 \s 相反 |
小案例
- 檢測郵箱
s = "[email protected]"
a = re.findall('^\w+@\w+\.com$', s) # 檢測郵箱
if a:
print('是正確格式的郵箱')
else:
print('不是郵箱地址')
是正確格式的郵箱
- 檢測手機號碼
s = '13812345678'
r = re.findall('^1[3-9]\d{9}$', s) # 檢查手機號碼
if r:
print('手機號碼格式正確')
else:
print('手機號碼格式不正確')
手機號碼格式正確
4.re 模塊常用函式
4.1 re.match
-
Plain textre.match(pattern, string, flag)- 嘗試從字串的起始位置匹配一個模式,成功回傳匹配物件,否則回傳 None
pattern: 正則運算式string: 被匹配的字串flag: 標志位,表示匹配模式
import re
url = 'www.hhxpython.com'
res = re.match('www', url) # 'www' 就是正則運算式,沒有元字符表示匹配字符本身
# re.match默認是從字串開頭匹配,等價于'^www'
print(res)
運行結果:
<re.Match object; span=(0, 3), match='www'>
res2 = re.match('hhx', url)
print(res2)
運行結果:
None
匹配物件
match 函式回傳一個匹配物件,通過這個物件可以取出匹配到的字串和分組字串
line = 'Good good study, Day day up!'
match_obj = re.match('(?P<aa>.*), (.*) (.*)', line)
if match_obj:
print(match_obj.group()) # 回傳匹配到的字串
print(match_obj.group(1)) # 回傳對應序號分組字串 從1開始
print(match_obj.group(2))
print(match_obj.group(3))
else:
print('not found')
print(match_obj.groups()) # 回傳分組字串元組
print(match_obj.groupdict()) # 按照分組名和分組字串組成字典 (?P<name>pattern)
運行結果:
Good good study, Day day up!
Good good study
Day day
up!
('Good good study', 'Day day', 'up!')
{'aa': 'Good good study'}
4.2 re.search
-
Plain textre.search(pattern, string, flag)- 掃描整個字串回傳第一個成功的匹配物件
pattern: 正則運算式string: 被匹配的字串flag: 標志位,表示匹配模式
url = 'www.hhxpython.com'
res = re.search('www', url) # 'www' 就是正則運算式,沒有元字符表示匹配字符本身
print(res)
運行結果:
<re.Match object; span=(0, 3), match='www'>
res2 = re.search('hhx', url)
print(res2)
運行結果:
<re.Match object; span=(4, 7), match='hhx'>
res3 = re.search('h', url)
print(res3)
運行結果:
<re.Match object; span=(4, 5), match='h'>
4.3 re.sub
-
Plain textre.sub(pattern, repl, string, count=0, flag)- 將運算式匹配到的部分替換為制定字串,回傳替換后的新字串
pattern: 正則運算式repl: 用來替換的字串string: 被匹配的字串count: 替換次數,默認為 0,表示全部替換flags: 標志位,表示匹配模式
phone = '2004-959-559 # 這是一個國外電話號碼'
# 洗掉字串中的python注釋
num = re.sub('#.*', '', phone)
print(num)
運行結果:
2004-959-559
# 洗掉連接符號 -
num = re.sub('-', '', num)
print(num)
運行結果:
2004959559
4.4 re.findall
-
Plain textre.findall(pattern, string, flags=0)- 在字串中找到正則運算式匹配的所有子串,回傳一個串列,匹配失敗則回傳空串列
pattern: 正則運算式string: 被匹配的字串flags: 標志位,表示匹配模式
res1 = re.findall('day', line, re.I)
res2 = re.search('day', line, re.I)
res3 = re.match('day', line, re.I)
print('findall', res1)
print('search', res2.group())
print('search', res3)
運行結果:
findall ['Day', 'day']
search Day
search None
match,search,findall 的區別
match從頭開始匹配,成功回傳匹配物件,失敗回傳 Nonesearch只匹配第一個,成功回傳匹配物件,失敗回傳 Nonefindall匹配所有,成功回傳所有匹配到的字串組成的串列,失敗回傳空串列
4.5 re.compile
-
Plain textre.compile(pattern, [flags])- compile 函式用于編譯正則運算式,生成一個正則運算式物件,該物件呼叫 findall,search,match,sub 等方法
pattern: 正則運算式flags: 標志位,表示匹配模式
面向物件編程時使用
pattern = re.compile('day', re.I)
res1 = pattern.findall(line)
res2 = pattern.search(line)
res3 = pattern.match(line)
print('findall', res1)
print('search', res2.group())
print('match', res3)
運行結果:
findall ['Day', 'day']
search Day
match None
三、正則運算式超全速查手冊
校驗數字的運算式
數字:^[0-9]*$
n位的數字:^\d{n}$
至少n位的數字:^\d{n,}$
m-n位的數字:^\d{m,n}$
零和非零開頭的數字:^(0|[1-9][0-9]*)$
非零開頭的最多帶兩位小數的數字:^([1-9][0-9]*)+(.[0-9]{1,2})?$
帶1-2位小數的正數或負數:^(\-)?\d+(\.\d{1,2})?$
正數、負數、和小數:^(\-|\+)?\d+(\.\d+)?$
有兩位小數的正實數:^[0-9]+(.[0-9]{2})?$
有1~3位小數的正實數:^[0-9]+(.[0-9]{1,3})?$
非零的正整數:^[1-9]\d*$ 或 ^([1-9][0-9]*){1,3}$ 或 ^\+?[1-9][0-9]*$
非零的負整數:^\-[1-9][]0-9"*$ 或 ^-[1-9]\d*$
非負整數:^\d+$ 或 ^[1-9]\d*|0$
非正整數:^-[1-9]\d*|0$ 或 ^((-\d+)|(0+))$
非負浮點數:^\d+(\.\d+)?$ 或 ^[1-9]\d*\.\d*|0\.\d*[1-9]\d*|0?\.0+|0$
非正浮點數:^((-\d+(\.\d+)?)|(0+(\.0+)?))$ 或 ^(-([1-9]\d*\.\d*|0\.\d*[1-9]\d*))|0?\.0+|0$
正浮點數:^[1-9]\d*\.\d*|0\.\d*[1-9]\d*$ 或 ^(([0-9]+\.[0-9]*[1-9][0-9]*)|([0-9]*[1-9][0-9]*\.[0-9]+)|([0-9]*[1-9][0-9]*))$
負浮點數:^-([1-9]\d*\.\d*|0\.\d*[1-9]\d*)$ 或 ^(-(([0-9]+\.[0-9]*[1-9][0-9]*)|([0-9]*[1-9][0-9]*\.[0-9]+)|([0-9]*[1-9][0-9]*)))$
浮點數:^(-?\d+)(\.\d+)?$ 或 ^-?([1-9]\d*\.\d*|0\.\d*[1-9]\d*|0?\.0+|0)$
校驗字符的運算式
漢字:^[\u4e00-\u9fa5]{0,}$
英文和數字:^[A-Za-z0-9]+$ 或 ^[A-Za-z0-9]{4,40}$
長度為3-20的所有字符:^.{3,20}$
由26個英文字母組成的字串:^[A-Za-z]+$
由26個大寫英文字母組成的字串:^[A-Z]+$
由26個小寫英文字母組成的字串:^[a-z]+$
由數字和26個英文字母組成的字串:^[A-Za-z0-9]+$
由數字、26個英文字母或者下劃線組成的字串:^\w+$ 或 ^\w{3,20}
中文、英文、數字包括下劃線:^[\u4E00-\u9FA5A-Za-z0-9_]+$
中文、英文、數字但不包括下劃線等符號:^[\u4E00-\u9FA5A-Za-z0-9]+$ 或 ^[\u4E00-\u9FA5A-Za-z0-9]{2,20}$
可以輸入含有^%&',;=?\" 等字符:`[^%&',;=?\x22]+`
禁止輸入含有~的字符[^~\x22]+
其它
.*匹配除 \n 以外的任何字符,/[\u4E00-\u9FA5]/ 漢字
/[\uFF00-\uFFFF]/ 全角符號
/[\u0000-\u00FF]/ 半角符號
特殊需求運算式
Email 地址:^\w+([-+.]\w+)*@\w+([-.]\w+)*\.\w+([-.]\w+)*$
域名:[a-zA-Z0-9][-a-zA-Z0-9]{0,62}(/.[a-zA-Z0-9][-a-zA-Z0-9]{0,62})+/.? InternetURL:[a-zA-z]+://[^\s]* 或 ^http://([\w-]+\.)+[\w-]+(/[\w-./?%&=]*)?$
手機號碼:^(13[0-9]|14[5|7]|15[0|1|2|3|5|6|7|8|9]|18[0|1|2|3|5|6|7|8|9])\d{8}$
電話號碼(“XXX-XXXXXXX”、”XXXX-XXXXXXXX”、”XXX-XXXXXXX”、”XXX-XXXXXXXX”、”XXXXXXX”和”XXXXXXXX):^(\(\d{3,4}-)|\d{3.4}-)?\d{7,8}$
國內電話號碼(0511-4405222、021-87888822):\d{3}-\d{8}|\d{4}-\d{7}
身份證號(15位、18位數字):^\d{15}|\d{18}$
短身份證號碼(數字、字母x結尾):^([0-9]){7,18}(x|X)?$ 或 ^\d{8,18}|[0-9x]{8,18}|[0-9X]{8,18}?$
帳號是否合法(字母開頭,允許5-16位元組,允許字母數字下劃線):^[a-zA-Z][a-zA-Z0-9_]{4,15}$
密碼(以字母開頭,長度在6~18之間,只能包含字母、數字和下劃線):^[a-zA-Z]\w{5,17}$
強密碼(必須包含大小寫字母和數字的組合,不能使用特殊字符,長度在8-10之間):^(?=.*\d)(?=.*[a-z])(?=.*[A-Z]).{8,10}$
日期格式:^\d{4}-\d{1,2}-\d{1,2}
一年的12個月(01~09和1~12):^(0?[1-9]|1[0-2])$
一個月的31天(01~09和1~31):^((0?[1-9])|((1|2)[0-9])|30|31)$
錢的輸入格式
有四種錢的表示形式我們可以接受:”10000.00” 和 “10,000.00”, 和沒有 “分” 的 “10000” 和 “10,000”:^[1-9][0-9]*$
這表示任意一個不以0開頭的數字,但是,這也意味著一個字符”0”不通過,所以我們采用下面的形式:^(0|[1-9][0-9]*)$
一個0或者一個不以0開頭的數字.我們還可以允許開頭有一個負號:^(0|-?[1-9][0-9]*)$
4.這表示一個0或者一個可能為負的開頭不為0的數字.讓用戶以0開頭好了.把負號的也去掉,因為錢總不能是負的吧.下面我們要加的是說明可能的小數部分:^[0-9]+(.[0-9]+)?$
必須說明的是,小數點后面至少應該有1位數,所以”10.”是不通過的,但是 “10” 和 “10.2” 是通過的:^[0-9]+(.[0-9]{2})?$
這樣我們規定小數點后面必須有兩位,如果你認為太苛刻了,可以這樣:^[0-9]+(.[0-9]{1,2})?$
這樣就允許用戶只寫一位小數.下面我們該考慮數字中的 逗號 了,我們可以這樣:^[0-9]{1,3}(,[0-9]{3})*(.[0-9]{1,2})?$
1到3個數字,后面跟著任意個 逗號+3個數字,逗號成為可選,而不是必須:^([0-9]+|[0-9]{1,3}(,[0-9]{3})*)(.[0-9]{1,2})?$
備注:這就是最終結果了,別忘了+可以用*替代如果你覺得空字串也可以接受的話,最后,別忘了在用函式時去掉去掉那個反
xml檔案:^([a-zA-Z]+-?)+[a-zA-Z0-9]+\.[x|X][m|M][l|L]$
中文字符的正則運算式:[\u4e00-\u9fa5]
雙位元組字符:^\x00-\xff)
空白行的正則運算式:\n\s*\r (可以用來洗掉空白行)
HTML標記的正則運算式:<(\S?)[^>]>.?</\1>|<.? />(網上流傳的版本太糟糕,上面這個也僅僅能部分,對于復雜的嵌套標記依舊無能為力)
首尾空白字符的正則運算式:^\s|\s
(可以用來洗掉行首行尾的空白字符(包括空格、制表符、換頁符等等),非常有用的運算式)
騰訊QQ號:[1-9][0-9]{4,}(騰訊QQ號從10000開始)
中國郵政編碼:[1-9]\d{5}(?!\d)(中國郵政編碼為6位數字)
IP地址:\d+.\d+.\d+.\d+(提取IP地址時有用)
IP地址:((?:(?:25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d?\d)\.){3}(?:25[0-5]|2[0-4]\d|[01]?\d?\d))
IP-v4地址:\b(?:(?:25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.){3}(?:25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\b(提取IP地址時有用)
校驗IP-v6地址:
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子網掩碼:
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校驗日期:
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抽取注釋:<!--(.*?)-->
查找CSS屬性:^\\s*[a-zA-Z\\-]+\\s*[:]{1}\\s[a-zA-Z0-9\\s.#]+[;]{1}
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