PCRECPP : C++용 정규표현 라이브러리
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PCRE

perl은 다른 언어에서는 찾아보기 힘든 매우 강력한 정규표현식을 제공한다. 물론 PHP와 Python도 정규표현식을 제공하긴 하지만, perl에서의 정규표현식이 역사도 오래되었고 거의 표준이다 보니 고무신에 양복을 입힌 느낌이랄까 그런 느낌이 드는 경우가 있다. 그래서 정규표현식을 이용해야 할 경우에는 여전히 Perl을 사용한다.

C/C++은 어떡해야 하나. 주력언어가 C/C++이다 보니, C언에서도 사용할 수 있는 정규표현도구가 있으면 하는게 바램이었다. regex가 있긴 하지만, Perl의 강력함에 비하면 사용하기가 여간 불편한게 아니다. 특히 perl의 치환 능력을 생각하면..

그러다가 구글신에 물어물어 PCRE라는 정규표현 라이브러리를 찾게 되었다. 무려 Perl Compatible Regular Expressions이란다. 내가 원하는게 이것 아닐까 라는 생각이 들었다. 알아 봤더니 Apache, PHP, KDE, Postfix, Nmap, Analog등 이미 많은 프로그램에서 사용되는 라이브러리 였다. 나만 모르고 있었군 T.T

PCRECPP

PCRECPP는 PCRE의 C++ wrapper 함수로 구글에서 제공한다. 어느 라이브러리를 사용해도 관계 없겠으나. wrapper인 만큼 치환등 좀 더 광범위한 기능을 지원하고 있어서 PCRECPP를 정규표현/치환 라이브러리로 사용하기로 했다.

참고로 이 라이브러리는 사용방법을 익히는게 중요한게 아다. 펄 정규표현을 익히는게 중요하다.

설치

우분투 리눅스에서 패키지 관리자로 간단하게 설치할 수 있다.
# sudo apt-get install libpcre++0  
# sudo apt-get install libpcre++-dev

인클루드 

#include <pcrecpp.h>

컴파일 

# g++ -o pcrecpptest pcrecpptest.cc -lpcrecpp

풀 매칭

FullMatch는 패턴이 문자열과 정확히 일치하는지를 확인한다. 
// 완전 일치 하므로 1을 반환한다. 
pcrecpp::RE re("h.*o"); 
cout << re.FullMatch("hello") << endl; 
 
// 부분 일치하므로 0을 반환한다. 
pcrecpp::RE re("e"); 
cout << re.FullMatch("hello") << endl;
문자열은 const char *와 string 모두 사용할 수 있다.

매칭된 문자열을 따로 저장할 수도 있다. 문자열 "ruby:1234"이 있고, ruby와 1234를 따로 저장하길 원한다면, 다음과 같이 하면 된다. 이걸 regex나 포인터를 이용해서 작업할 것을 생각해보면, 꽤나 끔찍할 것 같다. 
int i; 
string s; 
pcrecpp::RE re("(\\w+):(\\d+)"); 
re.FullMatch("ruby:1234", &s, &i); 
cout << s << " " << i << endl;

부분 매칭

부분일치를 찾기 원한다면 PartialMatch를 이용하면 된다. 
cout << pcrecpp::RE("ell").PartialMatch("hello") << endl;

처음 일치하는 숫자를 가져오는 예제
int number; 
pcrecpp::RE re("(\\d+)"); 
re.PartialMatch("x * 100 + 20", &number); 
assert(number == 100); 
cout << number << endl;

정규표현식 규칙 수정

Perl 정규표현식을 보면 엔진 규칙을 수정하기 위한 여러가지 규칙들을 제공한다. PCRECPP는 RE_Options을 이용해서 이러한 일들을 할 수 있다. 개인적으로 caseless를 가장 많이 쓴다.
modifier description Perl에 대응하는 옵션
RCRE_CASELESS 대소문자 무시 /i
PCRE_MULTILINE 멀티라인 매칭 /m
PCRE_DOTALL dot matches newlines /s
PCRE_DOLLAR_ENDONLY $는 마지막 매치에만 사용됨
PCRE_UTF8 UTF8 문자 제어 기본 내장
PCRE_EXTRA strict escape parsing
PCRE_EXTENDED whitespace 문자 무시 /x

다음과 같이 사용할 수 있다.
RE_options opt; 
opt.set_caseless(true); 
if (RE("HELLO", opt).PartialMatch("hello world"))  
 
RE(pattern, RE_Options(PCRE_CASELESS|PCRE_MULTILINE)).PartialMatch(str);

Scanning Text Incrementally

Consume 연산은 문서를 앞으로 읽으면서 반복적으로 패턴매칭을 적용하고자 할때 유용하다. 예를들어 다음과 같은 설정파일을 읽을 때 사용할 수 있다. 
Key1=value1 
Key2=value2 
Key3=value3 
...

응용 예
string var; 
int value; 
 
string contents="year=1985\nage=25\nbuy=1000\nnation=1022\n"; 
pcrecpp::StringPiece input(contents); 
pcrecpp::RE re("(\\w+)=(\\d+)\n"); 
 
while(re.Consume(&input, &var, &value)) 
{ 
    cout << var << " : " << value << endl; 
}

문자열 치환

문자열 치환 기능도 제공한다. 물론 지금까지의 함수들만으로도 가능하긴 하지만, 구현할려면 여간 귀찮지 싶다. 
string s = "yabba dabba doo"; 
cout << "Result " << pcrecpp::RE("b+").Replace("d", &s) << endl; 
cout << s << endl;
간단해서 좋다. Replace는 처음 매칭된 패턴만을 치환한다. 모든 패턴에 대해서 일치할려면 GlobalReplace를 사용해야 한다. perl의 "\g"와 비슷한 일을 한다. 

string s = "yabba dabba doo"; 
cout << "Result " << pcrecpp::RE("b+").GlobalReplace("d", &s) << endl; 
cout << s << endl;

예제

HTML 문서에서 joinc.co.kr로 가는 링크를 my.co.kr/redirect/joinc.co.kr로 치환한다. 
#include <pcrecpp.h> 
#include <string.h> 
#include <stdio.h> 
 
#include <iostream> 
 
#include <sys/types.h> 
#include <sys/stat.h> 
#include <fcntl.h> 
 
using namespace std; 
#define READ_LINE 32  
#define MAX_BUF READ_LINE * 2  
 
int main(int argc, char **argv) 
{ 
    int fd=0; 
    char buf[MAX_BUF]; 
    string s; 
 
    string redirect = "http://my.co.kr/redirect/"; 
    string replace_rule = "\\1=\\2"+redirect+"\\3\\4"; 
    pcrecpp::RE_Options opt; 
    opt.set_caseless(true); 
 
    fd = open("test.html", O_RDONLY); 
    memset(buf, 0x00, MAX_BUF); 
    while(read(fd, buf, READ_LINE) > 0) 
    { 
        s = buf; 
        pcrecpp::RE("(src|href|action|xmlns|url)=([\'\"])*http://([a-zA-Z0-9\\-\\_\\.]*)(joinc\\.co\\.kr)",opt).GlobalReplace(replace_rule,&s); 
        cout << s; 
        memset(buf, 0x00, MAX_BUF); 
    } 
}

약간의 문제

패턴을 검색할 때에는 현재 버퍼의 내용만을 검색한다. 위 프로그램을 예로 들자면 다음과 같은 경우 패턴을 일치하지 못한다. 버퍼를 작게 할 경우 하필 운나쁘게 패턴이 일치해야할 부분이 짤리는 바람에, 검색을 못하는 경우가 생길 수 있다. 
<버퍼> 
.... 
<a href=http://www.joinc.co. 
</버퍼>
이를 해결하기 위한 방법은 다음과 같다.
  • 데이터를 모두 저장해서 패턴매칭을 수행한다. 간단한 방법이긴 한데.. 메모리 크기 때문에 기분이 좀 찝찝하다.
  • 버퍼에 효과적으로 저장하기. 예컨데, 위에서 처럼 URL Rewrite라면 ">"을 만날 때까지 저장을 해서, 매칭하고자 하는 대상이 중간에 짤리지 않도록 한다. 좀 귀찮지 싶다.

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