This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
perldelta: present tense for changes alreday in effect
[perl5.git] / pod / perlretut.pod
1 =head1 NAME
2
3 perlretut - Perl regular expressions tutorial
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This page provides a basic tutorial on understanding, creating and
8 using regular expressions in Perl.  It serves as a complement to the
9 reference page on regular expressions L<perlre>.  Regular expressions
10 are an integral part of the C<m//>, C<s///>, C<qr//> and C<split>
11 operators and so this tutorial also overlaps with
12 L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators"> and L<perlfunc/split>.
13
14 Perl is widely renowned for excellence in text processing, and regular
15 expressions are one of the big factors behind this fame.  Perl regular
16 expressions display an efficiency and flexibility unknown in most
17 other computer languages.  Mastering even the basics of regular
18 expressions will allow you to manipulate text with surprising ease.
19
20 What is a regular expression?  A regular expression is simply a string
21 that describes a pattern.  Patterns are in common use these days;
22 examples are the patterns typed into a search engine to find web pages
23 and the patterns used to list files in a directory, e.g., C<ls *.txt>
24 or C<dir *.*>.  In Perl, the patterns described by regular expressions
25 are used to search strings, extract desired parts of strings, and to
26 do search and replace operations.
27
28 Regular expressions have the undeserved reputation of being abstract
29 and difficult to understand.  Regular expressions are constructed using
30 simple concepts like conditionals and loops and are no more difficult
31 to understand than the corresponding C<if> conditionals and C<while>
32 loops in the Perl language itself.  In fact, the main challenge in
33 learning regular expressions is just getting used to the terse
34 notation used to express these concepts.
35
36 This tutorial flattens the learning curve by discussing regular
37 expression concepts, along with their notation, one at a time and with
38 many examples.  The first part of the tutorial will progress from the
39 simplest word searches to the basic regular expression concepts.  If
40 you master the first part, you will have all the tools needed to solve
41 about 98% of your needs.  The second part of the tutorial is for those
42 comfortable with the basics and hungry for more power tools.  It
43 discusses the more advanced regular expression operators and
44 introduces the latest cutting-edge innovations.
45
46 A note: to save time, 'regular expression' is often abbreviated as
47 regexp or regex.  Regexp is a more natural abbreviation than regex, but
48 is harder to pronounce.  The Perl pod documentation is evenly split on
49 regexp vs regex; in Perl, there is more than one way to abbreviate it.
50 We'll use regexp in this tutorial.
51
52 =head1 Part 1: The basics
53
54 =head2 Simple word matching
55
56 The simplest regexp is simply a word, or more generally, a string of
57 characters.  A regexp consisting of a word matches any string that
58 contains that word:
59
60     "Hello World" =~ /World/;  # matches
61
62 What is this Perl statement all about? C<"Hello World"> is a simple
63 double-quoted string.  C<World> is the regular expression and the
64 C<//> enclosing C</World/> tells Perl to search a string for a match.
65 The operator C<=~> associates the string with the regexp match and
66 produces a true value if the regexp matched, or false if the regexp
67 did not match.  In our case, C<World> matches the second word in
68 C<"Hello World">, so the expression is true.  Expressions like this
69 are useful in conditionals:
70
71     if ("Hello World" =~ /World/) {
72         print "It matches\n";
73     }
74     else {
75         print "It doesn't match\n";
76     }
77
78 There are useful variations on this theme.  The sense of the match can
79 be reversed by using the C<!~> operator:
80
81     if ("Hello World" !~ /World/) {
82         print "It doesn't match\n";
83     }
84     else {
85         print "It matches\n";
86     }
87
88 The literal string in the regexp can be replaced by a variable:
89
90     $greeting = "World";
91     if ("Hello World" =~ /$greeting/) {
92         print "It matches\n";
93     }
94     else {
95         print "It doesn't match\n";
96     }
97
98 If you're matching against the special default variable C<$_>, the
99 C<$_ =~> part can be omitted:
100
101     $_ = "Hello World";
102     if (/World/) {
103         print "It matches\n";
104     }
105     else {
106         print "It doesn't match\n";
107     }
108
109 And finally, the C<//> default delimiters for a match can be changed
110 to arbitrary delimiters by putting an C<'m'> out front:
111
112     "Hello World" =~ m!World!;   # matches, delimited by '!'
113     "Hello World" =~ m{World};   # matches, note the matching '{}'
114     "/usr/bin/perl" =~ m"/perl"; # matches after '/usr/bin',
115                                  # '/' becomes an ordinary char
116
117 C</World/>, C<m!World!>, and C<m{World}> all represent the
118 same thing.  When, e.g., the quote (C<">) is used as a delimiter, the forward
119 slash C<'/'> becomes an ordinary character and can be used in this regexp
120 without trouble.
121
122 Let's consider how different regexps would match C<"Hello World">:
123
124     "Hello World" =~ /world/;  # doesn't match
125     "Hello World" =~ /o W/;    # matches
126     "Hello World" =~ /oW/;     # doesn't match
127     "Hello World" =~ /World /; # doesn't match
128
129 The first regexp C<world> doesn't match because regexps are
130 case-sensitive.  The second regexp matches because the substring
131 S<C<'o W'>> occurs in the string S<C<"Hello World">>.  The space
132 character ' ' is treated like any other character in a regexp and is
133 needed to match in this case.  The lack of a space character is the
134 reason the third regexp C<'oW'> doesn't match.  The fourth regexp
135 C<'World '> doesn't match because there is a space at the end of the
136 regexp, but not at the end of the string.  The lesson here is that
137 regexps must match a part of the string I<exactly> in order for the
138 statement to be true.
139
140 If a regexp matches in more than one place in the string, Perl will
141 always match at the earliest possible point in the string:
142
143     "Hello World" =~ /o/;       # matches 'o' in 'Hello'
144     "That hat is red" =~ /hat/; # matches 'hat' in 'That'
145
146 With respect to character matching, there are a few more points you
147 need to know about.   First of all, not all characters can be used 'as
148 is' in a match.  Some characters, called I<metacharacters>, are reserved
149 for use in regexp notation.  The metacharacters are
150
151     {}[]()^$.|*+?\
152
153 The significance of each of these will be explained
154 in the rest of the tutorial, but for now, it is important only to know
155 that a metacharacter can be matched by putting a backslash before it:
156
157     "2+2=4" =~ /2+2/;    # doesn't match, + is a metacharacter
158     "2+2=4" =~ /2\+2/;   # matches, \+ is treated like an ordinary +
159     "The interval is [0,1)." =~ /[0,1)./     # is a syntax error!
160     "The interval is [0,1)." =~ /\[0,1\)\./  # matches
161     "#!/usr/bin/perl" =~ /#!\/usr\/bin\/perl/;  # matches
162
163 In the last regexp, the forward slash C<'/'> is also backslashed,
164 because it is used to delimit the regexp.  This can lead to LTS
165 (leaning toothpick syndrome), however, and it is often more readable
166 to change delimiters.
167
168     "#!/usr/bin/perl" =~ m!#\!/usr/bin/perl!;  # easier to read
169
170 The backslash character C<'\'> is a metacharacter itself and needs to
171 be backslashed:
172
173     'C:\WIN32' =~ /C:\\WIN/;   # matches
174
175 In addition to the metacharacters, there are some ASCII characters
176 which don't have printable character equivalents and are instead
177 represented by I<escape sequences>.  Common examples are C<\t> for a
178 tab, C<\n> for a newline, C<\r> for a carriage return and C<\a> for a
179 bell.  If your string is better thought of as a sequence of arbitrary
180 bytes, the octal escape sequence, e.g., C<\033>, or hexadecimal escape
181 sequence, e.g., C<\x1B> may be a more natural representation for your
182 bytes.  Here are some examples of escapes:
183
184     "1000\t2000" =~ m(0\t2)   # matches
185     "1000\n2000" =~ /0\n20/   # matches
186     "1000\t2000" =~ /\000\t2/ # doesn't match, "0" ne "\000"
187     "cat"   =~ /\o{143}\x61\x74/ # matches in ASCII, but a weird way
188                                  # to spell cat
189
190 If you've been around Perl a while, all this talk of escape sequences
191 may seem familiar.  Similar escape sequences are used in double-quoted
192 strings and in fact the regexps in Perl are mostly treated as
193 double-quoted strings.  This means that variables can be used in
194 regexps as well.  Just like double-quoted strings, the values of the
195 variables in the regexp will be substituted in before the regexp is
196 evaluated for matching purposes.  So we have:
197
198     $foo = 'house';
199     'housecat' =~ /$foo/;      # matches
200     'cathouse' =~ /cat$foo/;   # matches
201     'housecat' =~ /${foo}cat/; # matches
202
203 So far, so good.  With the knowledge above you can already perform
204 searches with just about any literal string regexp you can dream up.
205 Here is a I<very simple> emulation of the Unix grep program:
206
207     % cat > simple_grep
208     #!/usr/bin/perl
209     $regexp = shift;
210     while (<>) {
211         print if /$regexp/;
212     }
213     ^D
214
215     % chmod +x simple_grep
216
217     % simple_grep abba /usr/dict/words
218     Babbage
219     cabbage
220     cabbages
221     sabbath
222     Sabbathize
223     Sabbathizes
224     sabbatical
225     scabbard
226     scabbards
227
228 This program is easy to understand.  C<#!/usr/bin/perl> is the standard
229 way to invoke a perl program from the shell.
230 S<C<$regexp = shift;>> saves the first command line argument as the
231 regexp to be used, leaving the rest of the command line arguments to
232 be treated as files.  S<C<< while (<>) >>> loops over all the lines in
233 all the files.  For each line, S<C<print if /$regexp/;>> prints the
234 line if the regexp matches the line.  In this line, both C<print> and
235 C</$regexp/> use the default variable C<$_> implicitly.
236
237 With all of the regexps above, if the regexp matched anywhere in the
238 string, it was considered a match.  Sometimes, however, we'd like to
239 specify I<where> in the string the regexp should try to match.  To do
240 this, we would use the I<anchor> metacharacters C<^> and C<$>.  The
241 anchor C<^> means match at the beginning of the string and the anchor
242 C<$> means match at the end of the string, or before a newline at the
243 end of the string.  Here is how they are used:
244
245     "housekeeper" =~ /keeper/;    # matches
246     "housekeeper" =~ /^keeper/;   # doesn't match
247     "housekeeper" =~ /keeper$/;   # matches
248     "housekeeper\n" =~ /keeper$/; # matches
249
250 The second regexp doesn't match because C<^> constrains C<keeper> to
251 match only at the beginning of the string, but C<"housekeeper"> has
252 keeper starting in the middle.  The third regexp does match, since the
253 C<$> constrains C<keeper> to match only at the end of the string.
254
255 When both C<^> and C<$> are used at the same time, the regexp has to
256 match both the beginning and the end of the string, i.e., the regexp
257 matches the whole string.  Consider
258
259     "keeper" =~ /^keep$/;      # doesn't match
260     "keeper" =~ /^keeper$/;    # matches
261     ""       =~ /^$/;          # ^$ matches an empty string
262
263 The first regexp doesn't match because the string has more to it than
264 C<keep>.  Since the second regexp is exactly the string, it
265 matches.  Using both C<^> and C<$> in a regexp forces the complete
266 string to match, so it gives you complete control over which strings
267 match and which don't.  Suppose you are looking for a fellow named
268 bert, off in a string by himself:
269
270     "dogbert" =~ /bert/;   # matches, but not what you want
271
272     "dilbert" =~ /^bert/;  # doesn't match, but ..
273     "bertram" =~ /^bert/;  # matches, so still not good enough
274
275     "bertram" =~ /^bert$/; # doesn't match, good
276     "dilbert" =~ /^bert$/; # doesn't match, good
277     "bert"    =~ /^bert$/; # matches, perfect
278
279 Of course, in the case of a literal string, one could just as easily
280 use the string comparison S<C<$string eq 'bert'>> and it would be
281 more efficient.   The  C<^...$> regexp really becomes useful when we
282 add in the more powerful regexp tools below.
283
284 =head2 Using character classes
285
286 Although one can already do quite a lot with the literal string
287 regexps above, we've only scratched the surface of regular expression
288 technology.  In this and subsequent sections we will introduce regexp
289 concepts (and associated metacharacter notations) that will allow a
290 regexp to represent not just a single character sequence, but a I<whole
291 class> of them.
292
293 One such concept is that of a I<character class>.  A character class
294 allows a set of possible characters, rather than just a single
295 character, to match at a particular point in a regexp.  Character
296 classes are denoted by brackets C<[...]>, with the set of characters
297 to be possibly matched inside.  Here are some examples:
298
299     /cat/;       # matches 'cat'
300     /[bcr]at/;   # matches 'bat, 'cat', or 'rat'
301     /item[0123456789]/;  # matches 'item0' or ... or 'item9'
302     "abc" =~ /[cab]/;    # matches 'a'
303
304 In the last statement, even though C<'c'> is the first character in
305 the class, C<'a'> matches because the first character position in the
306 string is the earliest point at which the regexp can match.
307
308     /[yY][eE][sS]/;      # match 'yes' in a case-insensitive way
309                          # 'yes', 'Yes', 'YES', etc.
310
311 This regexp displays a common task: perform a case-insensitive
312 match.  Perl provides a way of avoiding all those brackets by simply
313 appending an C<'i'> to the end of the match.  Then C</[yY][eE][sS]/;>
314 can be rewritten as C</yes/i;>.  The C<'i'> stands for
315 case-insensitive and is an example of a I<modifier> of the matching
316 operation.  We will meet other modifiers later in the tutorial.
317
318 We saw in the section above that there were ordinary characters, which
319 represented themselves, and special characters, which needed a
320 backslash C<\> to represent themselves.  The same is true in a
321 character class, but the sets of ordinary and special characters
322 inside a character class are different than those outside a character
323 class.  The special characters for a character class are C<-]\^$> (and
324 the pattern delimiter, whatever it is).
325 C<]> is special because it denotes the end of a character class.  C<$> is
326 special because it denotes a scalar variable.  C<\> is special because
327 it is used in escape sequences, just like above.  Here is how the
328 special characters C<]$\> are handled:
329
330    /[\]c]def/; # matches ']def' or 'cdef'
331    $x = 'bcr';
332    /[$x]at/;   # matches 'bat', 'cat', or 'rat'
333    /[\$x]at/;  # matches '$at' or 'xat'
334    /[\\$x]at/; # matches '\at', 'bat, 'cat', or 'rat'
335
336 The last two are a little tricky.  In C<[\$x]>, the backslash protects
337 the dollar sign, so the character class has two members C<$> and C<x>.
338 In C<[\\$x]>, the backslash is protected, so C<$x> is treated as a
339 variable and substituted in double quote fashion.
340
341 The special character C<'-'> acts as a range operator within character
342 classes, so that a contiguous set of characters can be written as a
343 range.  With ranges, the unwieldy C<[0123456789]> and C<[abc...xyz]>
344 become the svelte C<[0-9]> and C<[a-z]>.  Some examples are
345
346     /item[0-9]/;  # matches 'item0' or ... or 'item9'
347     /[0-9bx-z]aa/;  # matches '0aa', ..., '9aa',
348                     # 'baa', 'xaa', 'yaa', or 'zaa'
349     /[0-9a-fA-F]/;  # matches a hexadecimal digit
350     /[0-9a-zA-Z_]/; # matches a "word" character,
351                     # like those in a Perl variable name
352
353 If C<'-'> is the first or last character in a character class, it is
354 treated as an ordinary character; C<[-ab]>, C<[ab-]> and C<[a\-b]> are
355 all equivalent.
356
357 The special character C<^> in the first position of a character class
358 denotes a I<negated character class>, which matches any character but
359 those in the brackets.  Both C<[...]> and C<[^...]> must match a
360 character, or the match fails.  Then
361
362     /[^a]at/;  # doesn't match 'aat' or 'at', but matches
363                # all other 'bat', 'cat, '0at', '%at', etc.
364     /[^0-9]/;  # matches a non-numeric character
365     /[a^]at/;  # matches 'aat' or '^at'; here '^' is ordinary
366
367 Now, even C<[0-9]> can be a bother to write multiple times, so in the
368 interest of saving keystrokes and making regexps more readable, Perl
369 has several abbreviations for common character classes, as shown below.
370 Since the introduction of Unicode, these character classes match more
371 than just a few characters in the ISO 8859-1 range.
372
373 =over 4
374
375 =item *
376
377 \d matches a digit, not just [0-9] but also digits from non-roman scripts
378
379 =item *
380
381 \s matches a whitespace character, the set [\ \t\r\n\f] and others
382
383 =item *
384
385 \w matches a word character (alphanumeric or _), not just [0-9a-zA-Z_]
386 but also digits and characters from non-roman scripts
387
388 =item *
389
390 \D is a negated \d; it represents any other character than a digit, or [^\d]
391
392 =item *
393
394 \S is a negated \s; it represents any non-whitespace character [^\s]
395
396 =item *
397
398 \W is a negated \w; it represents any non-word character [^\w]
399
400 =item *
401
402 The period '.' matches any character but "\n" (unless the modifier C<//s> is
403 in effect, as explained below).
404
405 =back
406
407 The C<\d\s\w\D\S\W> abbreviations can be used both inside and outside
408 of character classes.  Here are some in use:
409
410     /\d\d:\d\d:\d\d/; # matches a hh:mm:ss time format
411     /[\d\s]/;         # matches any digit or whitespace character
412     /\w\W\w/;         # matches a word char, followed by a
413                       # non-word char, followed by a word char
414     /..rt/;           # matches any two chars, followed by 'rt'
415     /end\./;          # matches 'end.'
416     /end[.]/;         # same thing, matches 'end.'
417
418 Because a period is a metacharacter, it needs to be escaped to match
419 as an ordinary period. Because, for example, C<\d> and C<\w> are sets
420 of characters, it is incorrect to think of C<[^\d\w]> as C<[\D\W]>; in
421 fact C<[^\d\w]> is the same as C<[^\w]>, which is the same as
422 C<[\W]>. Think DeMorgan's laws.
423
424 An anchor useful in basic regexps is the I<word anchor>
425 C<\b>.  This matches a boundary between a word character and a non-word
426 character C<\w\W> or C<\W\w>:
427
428     $x = "Housecat catenates house and cat";
429     $x =~ /cat/;    # matches cat in 'housecat'
430     $x =~ /\bcat/;  # matches cat in 'catenates'
431     $x =~ /cat\b/;  # matches cat in 'housecat'
432     $x =~ /\bcat\b/;  # matches 'cat' at end of string
433
434 Note in the last example, the end of the string is considered a word
435 boundary.
436
437 You might wonder why C<'.'> matches everything but C<"\n"> - why not
438 every character? The reason is that often one is matching against
439 lines and would like to ignore the newline characters.  For instance,
440 while the string C<"\n"> represents one line, we would like to think
441 of it as empty.  Then
442
443     ""   =~ /^$/;    # matches
444     "\n" =~ /^$/;    # matches, $ anchors before "\n"
445
446     ""   =~ /./;      # doesn't match; it needs a char
447     ""   =~ /^.$/;    # doesn't match; it needs a char
448     "\n" =~ /^.$/;    # doesn't match; it needs a char other than "\n"
449     "a"  =~ /^.$/;    # matches
450     "a\n"  =~ /^.$/;  # matches, $ anchors before "\n"
451
452 This behavior is convenient, because we usually want to ignore
453 newlines when we count and match characters in a line.  Sometimes,
454 however, we want to keep track of newlines.  We might even want C<^>
455 and C<$> to anchor at the beginning and end of lines within the
456 string, rather than just the beginning and end of the string.  Perl
457 allows us to choose between ignoring and paying attention to newlines
458 by using the C<//s> and C<//m> modifiers.  C<//s> and C<//m> stand for
459 single line and multi-line and they determine whether a string is to
460 be treated as one continuous string, or as a set of lines.  The two
461 modifiers affect two aspects of how the regexp is interpreted: 1) how
462 the C<'.'> character class is defined, and 2) where the anchors C<^>
463 and C<$> are able to match.  Here are the four possible combinations:
464
465 =over 4
466
467 =item *
468
469 no modifiers (//): Default behavior.  C<'.'> matches any character
470 except C<"\n">.  C<^> matches only at the beginning of the string and
471 C<$> matches only at the end or before a newline at the end.
472
473 =item *
474
475 s modifier (//s): Treat string as a single long line.  C<'.'> matches
476 any character, even C<"\n">.  C<^> matches only at the beginning of
477 the string and C<$> matches only at the end or before a newline at the
478 end.
479
480 =item *
481
482 m modifier (//m): Treat string as a set of multiple lines.  C<'.'>
483 matches any character except C<"\n">.  C<^> and C<$> are able to match
484 at the start or end of I<any> line within the string.
485
486 =item *
487
488 both s and m modifiers (//sm): Treat string as a single long line, but
489 detect multiple lines.  C<'.'> matches any character, even
490 C<"\n">.  C<^> and C<$>, however, are able to match at the start or end
491 of I<any> line within the string.
492
493 =back
494
495 Here are examples of C<//s> and C<//m> in action:
496
497     $x = "There once was a girl\nWho programmed in Perl\n";
498
499     $x =~ /^Who/;   # doesn't match, "Who" not at start of string
500     $x =~ /^Who/s;  # doesn't match, "Who" not at start of string
501     $x =~ /^Who/m;  # matches, "Who" at start of second line
502     $x =~ /^Who/sm; # matches, "Who" at start of second line
503
504     $x =~ /girl.Who/;   # doesn't match, "." doesn't match "\n"
505     $x =~ /girl.Who/s;  # matches, "." matches "\n"
506     $x =~ /girl.Who/m;  # doesn't match, "." doesn't match "\n"
507     $x =~ /girl.Who/sm; # matches, "." matches "\n"
508
509 Most of the time, the default behavior is what is wanted, but C<//s> and
510 C<//m> are occasionally very useful.  If C<//m> is being used, the start
511 of the string can still be matched with C<\A> and the end of the string
512 can still be matched with the anchors C<\Z> (matches both the end and
513 the newline before, like C<$>), and C<\z> (matches only the end):
514
515     $x =~ /^Who/m;   # matches, "Who" at start of second line
516     $x =~ /\AWho/m;  # doesn't match, "Who" is not at start of string
517
518     $x =~ /girl$/m;  # matches, "girl" at end of first line
519     $x =~ /girl\Z/m; # doesn't match, "girl" is not at end of string
520
521     $x =~ /Perl\Z/m; # matches, "Perl" is at newline before end
522     $x =~ /Perl\z/m; # doesn't match, "Perl" is not at end of string
523
524 We now know how to create choices among classes of characters in a
525 regexp.  What about choices among words or character strings? Such
526 choices are described in the next section.
527
528 =head2 Matching this or that
529
530 Sometimes we would like our regexp to be able to match different
531 possible words or character strings.  This is accomplished by using
532 the I<alternation> metacharacter C<|>.  To match C<dog> or C<cat>, we
533 form the regexp C<dog|cat>.  As before, Perl will try to match the
534 regexp at the earliest possible point in the string.  At each
535 character position, Perl will first try to match the first
536 alternative, C<dog>.  If C<dog> doesn't match, Perl will then try the
537 next alternative, C<cat>.  If C<cat> doesn't match either, then the
538 match fails and Perl moves to the next position in the string.  Some
539 examples:
540
541     "cats and dogs" =~ /cat|dog|bird/;  # matches "cat"
542     "cats and dogs" =~ /dog|cat|bird/;  # matches "cat"
543
544 Even though C<dog> is the first alternative in the second regexp,
545 C<cat> is able to match earlier in the string.
546
547     "cats"          =~ /c|ca|cat|cats/; # matches "c"
548     "cats"          =~ /cats|cat|ca|c/; # matches "cats"
549
550 Here, all the alternatives match at the first string position, so the
551 first alternative is the one that matches.  If some of the
552 alternatives are truncations of the others, put the longest ones first
553 to give them a chance to match.
554
555     "cab" =~ /a|b|c/ # matches "c"
556                      # /a|b|c/ == /[abc]/
557
558 The last example points out that character classes are like
559 alternations of characters.  At a given character position, the first
560 alternative that allows the regexp match to succeed will be the one
561 that matches.
562
563 =head2 Grouping things and hierarchical matching
564
565 Alternation allows a regexp to choose among alternatives, but by
566 itself it is unsatisfying.  The reason is that each alternative is a whole
567 regexp, but sometime we want alternatives for just part of a
568 regexp.  For instance, suppose we want to search for housecats or
569 housekeepers.  The regexp C<housecat|housekeeper> fits the bill, but is
570 inefficient because we had to type C<house> twice.  It would be nice to
571 have parts of the regexp be constant, like C<house>, and some
572 parts have alternatives, like C<cat|keeper>.
573
574 The I<grouping> metacharacters C<()> solve this problem.  Grouping
575 allows parts of a regexp to be treated as a single unit.  Parts of a
576 regexp are grouped by enclosing them in parentheses.  Thus we could solve
577 the C<housecat|housekeeper> by forming the regexp as
578 C<house(cat|keeper)>.  The regexp C<house(cat|keeper)> means match
579 C<house> followed by either C<cat> or C<keeper>.  Some more examples
580 are
581
582     /(a|b)b/;    # matches 'ab' or 'bb'
583     /(ac|b)b/;   # matches 'acb' or 'bb'
584     /(^a|b)c/;   # matches 'ac' at start of string or 'bc' anywhere
585     /(a|[bc])d/; # matches 'ad', 'bd', or 'cd'
586
587     /house(cat|)/;  # matches either 'housecat' or 'house'
588     /house(cat(s|)|)/;  # matches either 'housecats' or 'housecat' or
589                         # 'house'.  Note groups can be nested.
590
591     /(19|20|)\d\d/;  # match years 19xx, 20xx, or the Y2K problem, xx
592     "20" =~ /(19|20|)\d\d/;  # matches the null alternative '()\d\d',
593                              # because '20\d\d' can't match
594
595 Alternations behave the same way in groups as out of them: at a given
596 string position, the leftmost alternative that allows the regexp to
597 match is taken.  So in the last example at the first string position,
598 C<"20"> matches the second alternative, but there is nothing left over
599 to match the next two digits C<\d\d>.  So Perl moves on to the next
600 alternative, which is the null alternative and that works, since
601 C<"20"> is two digits.
602
603 The process of trying one alternative, seeing if it matches, and
604 moving on to the next alternative, while going back in the string
605 from where the previous alternative was tried, if it doesn't, is called
606 I<backtracking>.  The term 'backtracking' comes from the idea that
607 matching a regexp is like a walk in the woods.  Successfully matching
608 a regexp is like arriving at a destination.  There are many possible
609 trailheads, one for each string position, and each one is tried in
610 order, left to right.  From each trailhead there may be many paths,
611 some of which get you there, and some which are dead ends.  When you
612 walk along a trail and hit a dead end, you have to backtrack along the
613 trail to an earlier point to try another trail.  If you hit your
614 destination, you stop immediately and forget about trying all the
615 other trails.  You are persistent, and only if you have tried all the
616 trails from all the trailheads and not arrived at your destination, do
617 you declare failure.  To be concrete, here is a step-by-step analysis
618 of what Perl does when it tries to match the regexp
619
620     "abcde" =~ /(abd|abc)(df|d|de)/;
621
622 =over 4
623
624 =item 0
625
626 Start with the first letter in the string 'a'.
627
628 =item 1
629
630 Try the first alternative in the first group 'abd'.
631
632 =item 2
633
634 Match 'a' followed by 'b'. So far so good.
635
636 =item 3
637
638 'd' in the regexp doesn't match 'c' in the string - a dead
639 end.  So backtrack two characters and pick the second alternative in
640 the first group 'abc'.
641
642 =item 4
643
644 Match 'a' followed by 'b' followed by 'c'.  We are on a roll
645 and have satisfied the first group. Set $1 to 'abc'.
646
647 =item 5
648
649 Move on to the second group and pick the first alternative
650 'df'.
651
652 =item 6
653
654 Match the 'd'.
655
656 =item 7
657
658 'f' in the regexp doesn't match 'e' in the string, so a dead
659 end.  Backtrack one character and pick the second alternative in the
660 second group 'd'.
661
662 =item 8
663
664 'd' matches. The second grouping is satisfied, so set $2 to
665 'd'.
666
667 =item 9
668
669 We are at the end of the regexp, so we are done! We have
670 matched 'abcd' out of the string "abcde".
671
672 =back
673
674 There are a couple of things to note about this analysis.  First, the
675 third alternative in the second group 'de' also allows a match, but we
676 stopped before we got to it - at a given character position, leftmost
677 wins.  Second, we were able to get a match at the first character
678 position of the string 'a'.  If there were no matches at the first
679 position, Perl would move to the second character position 'b' and
680 attempt the match all over again.  Only when all possible paths at all
681 possible character positions have been exhausted does Perl give
682 up and declare S<C<$string =~ /(abd|abc)(df|d|de)/;>> to be false.
683
684 Even with all this work, regexp matching happens remarkably fast.  To
685 speed things up, Perl compiles the regexp into a compact sequence of
686 opcodes that can often fit inside a processor cache.  When the code is
687 executed, these opcodes can then run at full throttle and search very
688 quickly.
689
690 =head2 Extracting matches
691
692 The grouping metacharacters C<()> also serve another completely
693 different function: they allow the extraction of the parts of a string
694 that matched.  This is very useful to find out what matched and for
695 text processing in general.  For each grouping, the part that matched
696 inside goes into the special variables C<$1>, C<$2>, etc.  They can be
697 used just as ordinary variables:
698
699     # extract hours, minutes, seconds
700     if ($time =~ /(\d\d):(\d\d):(\d\d)/) {    # match hh:mm:ss format
701         $hours = $1;
702         $minutes = $2;
703         $seconds = $3;
704     }
705
706 Now, we know that in scalar context,
707 S<C<$time =~ /(\d\d):(\d\d):(\d\d)/>> returns a true or false
708 value.  In list context, however, it returns the list of matched values
709 C<($1,$2,$3)>.  So we could write the code more compactly as
710
711     # extract hours, minutes, seconds
712     ($hours, $minutes, $second) = ($time =~ /(\d\d):(\d\d):(\d\d)/);
713
714 If the groupings in a regexp are nested, C<$1> gets the group with the
715 leftmost opening parenthesis, C<$2> the next opening parenthesis,
716 etc.  Here is a regexp with nested groups:
717
718     /(ab(cd|ef)((gi)|j))/;
719      1  2      34
720
721 If this regexp matches, C<$1> contains a string starting with
722 C<'ab'>, C<$2> is either set to C<'cd'> or C<'ef'>, C<$3> equals either
723 C<'gi'> or C<'j'>, and C<$4> is either set to C<'gi'>, just like C<$3>,
724 or it remains undefined.
725
726 For convenience, Perl sets C<$+> to the string held by the highest numbered
727 C<$1>, C<$2>,... that got assigned (and, somewhat related, C<$^N> to the
728 value of the C<$1>, C<$2>,... most-recently assigned; i.e. the C<$1>,
729 C<$2>,... associated with the rightmost closing parenthesis used in the
730 match).
731
732
733 =head2 Backreferences
734
735 Closely associated with the matching variables C<$1>, C<$2>, ... are
736 the I<backreferences> C<\g1>, C<\g2>,...  Backreferences are simply
737 matching variables that can be used I<inside> a regexp.  This is a
738 really nice feature; what matches later in a regexp is made to depend on
739 what matched earlier in the regexp.  Suppose we wanted to look
740 for doubled words in a text, like 'the the'.  The following regexp finds
741 all 3-letter doubles with a space in between:
742
743     /\b(\w\w\w)\s\g1\b/;
744
745 The grouping assigns a value to \g1, so that the same 3-letter sequence
746 is used for both parts.
747
748 A similar task is to find words consisting of two identical parts:
749
750     % simple_grep '^(\w\w\w\w|\w\w\w|\w\w|\w)\g1$' /usr/dict/words
751     beriberi
752     booboo
753     coco
754     mama
755     murmur
756     papa
757
758 The regexp has a single grouping which considers 4-letter
759 combinations, then 3-letter combinations, etc., and uses C<\g1> to look for
760 a repeat.  Although C<$1> and C<\g1> represent the same thing, care should be
761 taken to use matched variables C<$1>, C<$2>,... only I<outside> a regexp
762 and backreferences C<\g1>, C<\g2>,... only I<inside> a regexp; not doing
763 so may lead to surprising and unsatisfactory results.
764
765
766 =head2 Relative backreferences
767
768 Counting the opening parentheses to get the correct number for a
769 backreference is errorprone as soon as there is more than one
770 capturing group.  A more convenient technique became available
771 with Perl 5.10: relative backreferences. To refer to the immediately
772 preceding capture group one now may write C<\g{-1}>, the next but
773 last is available via C<\g{-2}>, and so on.
774
775 Another good reason in addition to readability and maintainability
776 for using relative backreferences is illustrated by the following example,
777 where a simple pattern for matching peculiar strings is used:
778
779     $a99a = '([a-z])(\d)\g2\g1';   # matches a11a, g22g, x33x, etc.
780
781 Now that we have this pattern stored as a handy string, we might feel
782 tempted to use it as a part of some other pattern:
783
784     $line = "code=e99e";
785     if ($line =~ /^(\w+)=$a99a$/){   # unexpected behavior!
786         print "$1 is valid\n";
787     } else {
788         print "bad line: '$line'\n";
789     }
790
791 But this doesn't match, at least not the way one might expect. Only
792 after inserting the interpolated C<$a99a> and looking at the resulting
793 full text of the regexp is it obvious that the backreferences have
794 backfired. The subexpression C<(\w+)> has snatched number 1 and
795 demoted the groups in C<$a99a> by one rank. This can be avoided by
796 using relative backreferences:
797
798     $a99a = '([a-z])(\d)\g{-1}\g{-2}';  # safe for being interpolated
799
800
801 =head2 Named backreferences
802
803 Perl 5.10 also introduced named capture groups and named backreferences.
804 To attach a name to a capturing group, you write either
805 C<< (?<name>...) >> or C<< (?'name'...) >>.  The backreference may
806 then be written as C<\g{name}>.  It is permissible to attach the
807 same name to more than one group, but then only the leftmost one of the
808 eponymous set can be referenced.  Outside of the pattern a named
809 capture group is accessible through the C<%+> hash.
810
811 Assuming that we have to match calendar dates which may be given in one
812 of the three formats yyyy-mm-dd, mm/dd/yyyy or dd.mm.yyyy, we can write
813 three suitable patterns where we use 'd', 'm' and 'y' respectively as the
814 names of the groups capturing the pertaining components of a date. The
815 matching operation combines the three patterns as alternatives:
816
817     $fmt1 = '(?<y>\d\d\d\d)-(?<m>\d\d)-(?<d>\d\d)';
818     $fmt2 = '(?<m>\d\d)/(?<d>\d\d)/(?<y>\d\d\d\d)';
819     $fmt3 = '(?<d>\d\d)\.(?<m>\d\d)\.(?<y>\d\d\d\d)';
820     for my $d qw( 2006-10-21 15.01.2007 10/31/2005 ){
821         if ( $d =~ m{$fmt1|$fmt2|$fmt3} ){
822             print "day=$+{d} month=$+{m} year=$+{y}\n";
823         }
824     }
825
826 If any of the alternatives matches, the hash C<%+> is bound to contain the
827 three key-value pairs.
828
829
830 =head2 Alternative capture group numbering
831
832 Yet another capturing group numbering technique (also as from Perl 5.10)
833 deals with the problem of referring to groups within a set of alternatives.
834 Consider a pattern for matching a time of the day, civil or military style:
835
836     if ( $time =~ /(\d\d|\d):(\d\d)|(\d\d)(\d\d)/ ){
837         # process hour and minute
838     }
839
840 Processing the results requires an additional if statement to determine
841 whether C<$1> and C<$2> or C<$3> and C<$4> contain the goodies. It would
842 be easier if we could use group numbers 1 and 2 in second alternative as
843 well, and this is exactly what the parenthesized construct C<(?|...)>,
844 set around an alternative achieves. Here is an extended version of the
845 previous pattern:
846
847     if ( $time =~ /(?|(\d\d|\d):(\d\d)|(\d\d)(\d\d))\s+([A-Z][A-Z][A-Z])/ ){
848         print "hour=$1 minute=$2 zone=$3\n";
849     }
850
851 Within the alternative numbering group, group numbers start at the same
852 position for each alternative. After the group, numbering continues
853 with one higher than the maximum reached across all the alternatives.
854
855 =head2 Position information
856
857 In addition to what was matched, Perl (since 5.6.0) also provides the
858 positions of what was matched as contents of the C<@-> and C<@+>
859 arrays. C<$-[0]> is the position of the start of the entire match and
860 C<$+[0]> is the position of the end. Similarly, C<$-[n]> is the
861 position of the start of the C<$n> match and C<$+[n]> is the position
862 of the end. If C<$n> is undefined, so are C<$-[n]> and C<$+[n]>. Then
863 this code
864
865     $x = "Mmm...donut, thought Homer";
866     $x =~ /^(Mmm|Yech)\.\.\.(donut|peas)/; # matches
867     foreach $expr (1..$#-) {
868         print "Match $expr: '${$expr}' at position ($-[$expr],$+[$expr])\n";
869     }
870
871 prints
872
873     Match 1: 'Mmm' at position (0,3)
874     Match 2: 'donut' at position (6,11)
875
876 Even if there are no groupings in a regexp, it is still possible to
877 find out what exactly matched in a string.  If you use them, Perl
878 will set C<$`> to the part of the string before the match, will set C<$&>
879 to the part of the string that matched, and will set C<$'> to the part
880 of the string after the match.  An example:
881
882     $x = "the cat caught the mouse";
883     $x =~ /cat/;  # $` = 'the ', $& = 'cat', $' = ' caught the mouse'
884     $x =~ /the/;  # $` = '', $& = 'the', $' = ' cat caught the mouse'
885
886 In the second match, C<$`> equals C<''> because the regexp matched at the
887 first character position in the string and stopped; it never saw the
888 second 'the'.  It is important to note that using C<$`> and C<$'>
889 slows down regexp matching quite a bit, while C<$&> slows it down to a
890 lesser extent, because if they are used in one regexp in a program,
891 they are generated for I<all> regexps in the program.  So if raw
892 performance is a goal of your application, they should be avoided.
893 If you need to extract the corresponding substrings, use C<@-> and
894 C<@+> instead:
895
896     $` is the same as substr( $x, 0, $-[0] )
897     $& is the same as substr( $x, $-[0], $+[0]-$-[0] )
898     $' is the same as substr( $x, $+[0] )
899
900 As of Perl 5.10, the C<${^PREMATCH}>, C<${^MATCH}> and C<${^POSTMATCH}>
901 variables may be used. These are only set if the C</p> modifier is present.
902 Consequently they do not penalize the rest of the program.
903
904 =head2 Non-capturing groupings
905
906 A group that is required to bundle a set of alternatives may or may not be
907 useful as a capturing group.  If it isn't, it just creates a superfluous
908 addition to the set of available capture group values, inside as well as
909 outside the regexp.  Non-capturing groupings, denoted by C<(?:regexp)>,
910 still allow the regexp to be treated as a single unit, but don't establish
911 a capturing group at the same time.  Both capturing and non-capturing
912 groupings are allowed to co-exist in the same regexp.  Because there is
913 no extraction, non-capturing groupings are faster than capturing
914 groupings.  Non-capturing groupings are also handy for choosing exactly
915 which parts of a regexp are to be extracted to matching variables:
916
917     # match a number, $1-$4 are set, but we only want $1
918     /([+-]?\ *(\d+(\.\d*)?|\.\d+)([eE][+-]?\d+)?)/;
919
920     # match a number faster , only $1 is set
921     /([+-]?\ *(?:\d+(?:\.\d*)?|\.\d+)(?:[eE][+-]?\d+)?)/;
922
923     # match a number, get $1 = whole number, $2 = exponent
924     /([+-]?\ *(?:\d+(?:\.\d*)?|\.\d+)(?:[eE]([+-]?\d+))?)/;
925
926 Non-capturing groupings are also useful for removing nuisance
927 elements gathered from a split operation where parentheses are
928 required for some reason:
929
930     $x = '12aba34ba5';
931     @num = split /(a|b)+/, $x;    # @num = ('12','a','34','a','5')
932     @num = split /(?:a|b)+/, $x;  # @num = ('12','34','5')
933
934
935 =head2 Matching repetitions
936
937 The examples in the previous section display an annoying weakness.  We
938 were only matching 3-letter words, or chunks of words of 4 letters or
939 less.  We'd like to be able to match words or, more generally, strings
940 of any length, without writing out tedious alternatives like
941 C<\w\w\w\w|\w\w\w|\w\w|\w>.
942
943 This is exactly the problem the I<quantifier> metacharacters C<?>,
944 C<*>, C<+>, and C<{}> were created for.  They allow us to delimit the
945 number of repeats for a portion of a regexp we consider to be a
946 match.  Quantifiers are put immediately after the character, character
947 class, or grouping that we want to specify.  They have the following
948 meanings:
949
950 =over 4
951
952 =item *
953
954 C<a?> means: match 'a' 1 or 0 times
955
956 =item *
957
958 C<a*> means: match 'a' 0 or more times, i.e., any number of times
959
960 =item *
961
962 C<a+> means: match 'a' 1 or more times, i.e., at least once
963
964 =item *
965
966 C<a{n,m}> means: match at least C<n> times, but not more than C<m>
967 times.
968
969 =item *
970
971 C<a{n,}> means: match at least C<n> or more times
972
973 =item *
974
975 C<a{n}> means: match exactly C<n> times
976
977 =back
978
979 Here are some examples:
980
981     /[a-z]+\s+\d*/;  # match a lowercase word, at least one space, and
982                      # any number of digits
983     /(\w+)\s+\g1/;    # match doubled words of arbitrary length
984     /y(es)?/i;       # matches 'y', 'Y', or a case-insensitive 'yes'
985     $year =~ /^\d{2,4}$/;  # make sure year is at least 2 but not more
986                            # than 4 digits
987     $year =~ /^\d{4}$|^\d{2}$/;    # better match; throw out 3-digit dates
988     $year =~ /^\d{2}(\d{2})?$/;  # same thing written differently. However,
989                                  # this captures the last two digits in $1
990                                  # and the other does not.
991
992     % simple_grep '^(\w+)\g1$' /usr/dict/words   # isn't this easier?
993     beriberi
994     booboo
995     coco
996     mama
997     murmur
998     papa
999
1000 For all of these quantifiers, Perl will try to match as much of the
1001 string as possible, while still allowing the regexp to succeed.  Thus
1002 with C</a?.../>, Perl will first try to match the regexp with the C<a>
1003 present; if that fails, Perl will try to match the regexp without the
1004 C<a> present.  For the quantifier C<*>, we get the following:
1005
1006     $x = "the cat in the hat";
1007     $x =~ /^(.*)(cat)(.*)$/; # matches,
1008                              # $1 = 'the '
1009                              # $2 = 'cat'
1010                              # $3 = ' in the hat'
1011
1012 Which is what we might expect, the match finds the only C<cat> in the
1013 string and locks onto it.  Consider, however, this regexp:
1014
1015     $x =~ /^(.*)(at)(.*)$/; # matches,
1016                             # $1 = 'the cat in the h'
1017                             # $2 = 'at'
1018                             # $3 = ''   (0 characters match)
1019
1020 One might initially guess that Perl would find the C<at> in C<cat> and
1021 stop there, but that wouldn't give the longest possible string to the
1022 first quantifier C<.*>.  Instead, the first quantifier C<.*> grabs as
1023 much of the string as possible while still having the regexp match.  In
1024 this example, that means having the C<at> sequence with the final C<at>
1025 in the string.  The other important principle illustrated here is that,
1026 when there are two or more elements in a regexp, the I<leftmost>
1027 quantifier, if there is one, gets to grab as much of the string as
1028 possible, leaving the rest of the regexp to fight over scraps.  Thus in
1029 our example, the first quantifier C<.*> grabs most of the string, while
1030 the second quantifier C<.*> gets the empty string.   Quantifiers that
1031 grab as much of the string as possible are called I<maximal match> or
1032 I<greedy> quantifiers.
1033
1034 When a regexp can match a string in several different ways, we can use
1035 the principles above to predict which way the regexp will match:
1036
1037 =over 4
1038
1039 =item *
1040
1041 Principle 0: Taken as a whole, any regexp will be matched at the
1042 earliest possible position in the string.
1043
1044 =item *
1045
1046 Principle 1: In an alternation C<a|b|c...>, the leftmost alternative
1047 that allows a match for the whole regexp will be the one used.
1048
1049 =item *
1050
1051 Principle 2: The maximal matching quantifiers C<?>, C<*>, C<+> and
1052 C<{n,m}> will in general match as much of the string as possible while
1053 still allowing the whole regexp to match.
1054
1055 =item *
1056
1057 Principle 3: If there are two or more elements in a regexp, the
1058 leftmost greedy quantifier, if any, will match as much of the string
1059 as possible while still allowing the whole regexp to match.  The next
1060 leftmost greedy quantifier, if any, will try to match as much of the
1061 string remaining available to it as possible, while still allowing the
1062 whole regexp to match.  And so on, until all the regexp elements are
1063 satisfied.
1064
1065 =back
1066
1067 As we have seen above, Principle 0 overrides the others. The regexp
1068 will be matched as early as possible, with the other principles
1069 determining how the regexp matches at that earliest character
1070 position.
1071
1072 Here is an example of these principles in action:
1073
1074     $x = "The programming republic of Perl";
1075     $x =~ /^(.+)(e|r)(.*)$/;  # matches,
1076                               # $1 = 'The programming republic of Pe'
1077                               # $2 = 'r'
1078                               # $3 = 'l'
1079
1080 This regexp matches at the earliest string position, C<'T'>.  One
1081 might think that C<e>, being leftmost in the alternation, would be
1082 matched, but C<r> produces the longest string in the first quantifier.
1083
1084     $x =~ /(m{1,2})(.*)$/;  # matches,
1085                             # $1 = 'mm'
1086                             # $2 = 'ing republic of Perl'
1087
1088 Here, The earliest possible match is at the first C<'m'> in
1089 C<programming>. C<m{1,2}> is the first quantifier, so it gets to match
1090 a maximal C<mm>.
1091
1092     $x =~ /.*(m{1,2})(.*)$/;  # matches,
1093                               # $1 = 'm'
1094                               # $2 = 'ing republic of Perl'
1095
1096 Here, the regexp matches at the start of the string. The first
1097 quantifier C<.*> grabs as much as possible, leaving just a single
1098 C<'m'> for the second quantifier C<m{1,2}>.
1099
1100     $x =~ /(.?)(m{1,2})(.*)$/;  # matches,
1101                                 # $1 = 'a'
1102                                 # $2 = 'mm'
1103                                 # $3 = 'ing republic of Perl'
1104
1105 Here, C<.?> eats its maximal one character at the earliest possible
1106 position in the string, C<'a'> in C<programming>, leaving C<m{1,2}>
1107 the opportunity to match both C<m>'s. Finally,
1108
1109     "aXXXb" =~ /(X*)/; # matches with $1 = ''
1110
1111 because it can match zero copies of C<'X'> at the beginning of the
1112 string.  If you definitely want to match at least one C<'X'>, use
1113 C<X+>, not C<X*>.
1114
1115 Sometimes greed is not good.  At times, we would like quantifiers to
1116 match a I<minimal> piece of string, rather than a maximal piece.  For
1117 this purpose, Larry Wall created the I<minimal match> or
1118 I<non-greedy> quantifiers C<??>, C<*?>, C<+?>, and C<{}?>.  These are
1119 the usual quantifiers with a C<?> appended to them.  They have the
1120 following meanings:
1121
1122 =over 4
1123
1124 =item *
1125
1126 C<a??> means: match 'a' 0 or 1 times. Try 0 first, then 1.
1127
1128 =item *
1129
1130 C<a*?> means: match 'a' 0 or more times, i.e., any number of times,
1131 but as few times as possible
1132
1133 =item *
1134
1135 C<a+?> means: match 'a' 1 or more times, i.e., at least once, but
1136 as few times as possible
1137
1138 =item *
1139
1140 C<a{n,m}?> means: match at least C<n> times, not more than C<m>
1141 times, as few times as possible
1142
1143 =item *
1144
1145 C<a{n,}?> means: match at least C<n> times, but as few times as
1146 possible
1147
1148 =item *
1149
1150 C<a{n}?> means: match exactly C<n> times.  Because we match exactly
1151 C<n> times, C<a{n}?> is equivalent to C<a{n}> and is just there for
1152 notational consistency.
1153
1154 =back
1155
1156 Let's look at the example above, but with minimal quantifiers:
1157
1158     $x = "The programming republic of Perl";
1159     $x =~ /^(.+?)(e|r)(.*)$/; # matches,
1160                               # $1 = 'Th'
1161                               # $2 = 'e'
1162                               # $3 = ' programming republic of Perl'
1163
1164 The minimal string that will allow both the start of the string C<^>
1165 and the alternation to match is C<Th>, with the alternation C<e|r>
1166 matching C<e>.  The second quantifier C<.*> is free to gobble up the
1167 rest of the string.
1168
1169     $x =~ /(m{1,2}?)(.*?)$/;  # matches,
1170                               # $1 = 'm'
1171                               # $2 = 'ming republic of Perl'
1172
1173 The first string position that this regexp can match is at the first
1174 C<'m'> in C<programming>. At this position, the minimal C<m{1,2}?>
1175 matches just one C<'m'>.  Although the second quantifier C<.*?> would
1176 prefer to match no characters, it is constrained by the end-of-string
1177 anchor C<$> to match the rest of the string.
1178
1179     $x =~ /(.*?)(m{1,2}?)(.*)$/;  # matches,
1180                                   # $1 = 'The progra'
1181                                   # $2 = 'm'
1182                                   # $3 = 'ming republic of Perl'
1183
1184 In this regexp, you might expect the first minimal quantifier C<.*?>
1185 to match the empty string, because it is not constrained by a C<^>
1186 anchor to match the beginning of the word.  Principle 0 applies here,
1187 however.  Because it is possible for the whole regexp to match at the
1188 start of the string, it I<will> match at the start of the string.  Thus
1189 the first quantifier has to match everything up to the first C<m>.  The
1190 second minimal quantifier matches just one C<m> and the third
1191 quantifier matches the rest of the string.
1192
1193     $x =~ /(.??)(m{1,2})(.*)$/;  # matches,
1194                                  # $1 = 'a'
1195                                  # $2 = 'mm'
1196                                  # $3 = 'ing republic of Perl'
1197
1198 Just as in the previous regexp, the first quantifier C<.??> can match
1199 earliest at position C<'a'>, so it does.  The second quantifier is
1200 greedy, so it matches C<mm>, and the third matches the rest of the
1201 string.
1202
1203 We can modify principle 3 above to take into account non-greedy
1204 quantifiers:
1205
1206 =over 4
1207
1208 =item *
1209
1210 Principle 3: If there are two or more elements in a regexp, the
1211 leftmost greedy (non-greedy) quantifier, if any, will match as much
1212 (little) of the string as possible while still allowing the whole
1213 regexp to match.  The next leftmost greedy (non-greedy) quantifier, if
1214 any, will try to match as much (little) of the string remaining
1215 available to it as possible, while still allowing the whole regexp to
1216 match.  And so on, until all the regexp elements are satisfied.
1217
1218 =back
1219
1220 Just like alternation, quantifiers are also susceptible to
1221 backtracking.  Here is a step-by-step analysis of the example
1222
1223     $x = "the cat in the hat";
1224     $x =~ /^(.*)(at)(.*)$/; # matches,
1225                             # $1 = 'the cat in the h'
1226                             # $2 = 'at'
1227                             # $3 = ''   (0 matches)
1228
1229 =over 4
1230
1231 =item 0
1232
1233 Start with the first letter in the string 't'.
1234
1235 =item 1
1236
1237 The first quantifier '.*' starts out by matching the whole
1238 string 'the cat in the hat'.
1239
1240 =item 2
1241
1242 'a' in the regexp element 'at' doesn't match the end of the
1243 string.  Backtrack one character.
1244
1245 =item 3
1246
1247 'a' in the regexp element 'at' still doesn't match the last
1248 letter of the string 't', so backtrack one more character.
1249
1250 =item 4
1251
1252 Now we can match the 'a' and the 't'.
1253
1254 =item 5
1255
1256 Move on to the third element '.*'.  Since we are at the end of
1257 the string and '.*' can match 0 times, assign it the empty string.
1258
1259 =item 6
1260
1261 We are done!
1262
1263 =back
1264
1265 Most of the time, all this moving forward and backtracking happens
1266 quickly and searching is fast. There are some pathological regexps,
1267 however, whose execution time exponentially grows with the size of the
1268 string.  A typical structure that blows up in your face is of the form
1269
1270     /(a|b+)*/;
1271
1272 The problem is the nested indeterminate quantifiers.  There are many
1273 different ways of partitioning a string of length n between the C<+>
1274 and C<*>: one repetition with C<b+> of length n, two repetitions with
1275 the first C<b+> length k and the second with length n-k, m repetitions
1276 whose bits add up to length n, etc.  In fact there are an exponential
1277 number of ways to partition a string as a function of its length.  A
1278 regexp may get lucky and match early in the process, but if there is
1279 no match, Perl will try I<every> possibility before giving up.  So be
1280 careful with nested C<*>'s, C<{n,m}>'s, and C<+>'s.  The book
1281 I<Mastering Regular Expressions> by Jeffrey Friedl gives a wonderful
1282 discussion of this and other efficiency issues.
1283
1284
1285 =head2 Possessive quantifiers
1286
1287 Backtracking during the relentless search for a match may be a waste
1288 of time, particularly when the match is bound to fail.  Consider
1289 the simple pattern
1290
1291     /^\w+\s+\w+$/; # a word, spaces, a word
1292
1293 Whenever this is applied to a string which doesn't quite meet the
1294 pattern's expectations such as S<C<"abc  ">> or S<C<"abc  def ">>,
1295 the regex engine will backtrack, approximately once for each character
1296 in the string.  But we know that there is no way around taking I<all>
1297 of the initial word characters to match the first repetition, that I<all>
1298 spaces must be eaten by the middle part, and the same goes for the second
1299 word.
1300
1301 With the introduction of the I<possessive quantifiers> in Perl 5.10, we
1302 have a way of instructing the regex engine not to backtrack, with the
1303 usual quantifiers with a C<+> appended to them.  This makes them greedy as
1304 well as stingy; once they succeed they won't give anything back to permit
1305 another solution. They have the following meanings:
1306
1307 =over 4
1308
1309 =item *
1310
1311 C<a{n,m}+> means: match at least C<n> times, not more than C<m> times,
1312 as many times as possible, and don't give anything up. C<a?+> is short
1313 for C<a{0,1}+>
1314
1315 =item *
1316
1317 C<a{n,}+> means: match at least C<n> times, but as many times as possible,
1318 and don't give anything up. C<a*+> is short for C<a{0,}+> and C<a++> is
1319 short for C<a{1,}+>.
1320
1321 =item *
1322
1323 C<a{n}+> means: match exactly C<n> times.  It is just there for
1324 notational consistency.
1325
1326 =back
1327
1328 These possessive quantifiers represent a special case of a more general
1329 concept, the I<independent subexpression>, see below.
1330
1331 As an example where a possessive quantifier is suitable we consider
1332 matching a quoted string, as it appears in several programming languages.
1333 The backslash is used as an escape character that indicates that the
1334 next character is to be taken literally, as another character for the
1335 string.  Therefore, after the opening quote, we expect a (possibly
1336 empty) sequence of alternatives: either some character except an
1337 unescaped quote or backslash or an escaped character.
1338
1339     /"(?:[^"\\]++|\\.)*+"/;
1340
1341
1342 =head2 Building a regexp
1343
1344 At this point, we have all the basic regexp concepts covered, so let's
1345 give a more involved example of a regular expression.  We will build a
1346 regexp that matches numbers.
1347
1348 The first task in building a regexp is to decide what we want to match
1349 and what we want to exclude.  In our case, we want to match both
1350 integers and floating point numbers and we want to reject any string
1351 that isn't a number.
1352
1353 The next task is to break the problem down into smaller problems that
1354 are easily converted into a regexp.
1355
1356 The simplest case is integers.  These consist of a sequence of digits,
1357 with an optional sign in front.  The digits we can represent with
1358 C<\d+> and the sign can be matched with C<[+-]>.  Thus the integer
1359 regexp is
1360
1361     /[+-]?\d+/;  # matches integers
1362
1363 A floating point number potentially has a sign, an integral part, a
1364 decimal point, a fractional part, and an exponent.  One or more of these
1365 parts is optional, so we need to check out the different
1366 possibilities.  Floating point numbers which are in proper form include
1367 123., 0.345, .34, -1e6, and 25.4E-72.  As with integers, the sign out
1368 front is completely optional and can be matched by C<[+-]?>.  We can
1369 see that if there is no exponent, floating point numbers must have a
1370 decimal point, otherwise they are integers.  We might be tempted to
1371 model these with C<\d*\.\d*>, but this would also match just a single
1372 decimal point, which is not a number.  So the three cases of floating
1373 point number without exponent are
1374
1375    /[+-]?\d+\./;  # 1., 321., etc.
1376    /[+-]?\.\d+/;  # .1, .234, etc.
1377    /[+-]?\d+\.\d+/;  # 1.0, 30.56, etc.
1378
1379 These can be combined into a single regexp with a three-way alternation:
1380
1381    /[+-]?(\d+\.\d+|\d+\.|\.\d+)/;  # floating point, no exponent
1382
1383 In this alternation, it is important to put C<'\d+\.\d+'> before
1384 C<'\d+\.'>.  If C<'\d+\.'> were first, the regexp would happily match that
1385 and ignore the fractional part of the number.
1386
1387 Now consider floating point numbers with exponents.  The key
1388 observation here is that I<both> integers and numbers with decimal
1389 points are allowed in front of an exponent.  Then exponents, like the
1390 overall sign, are independent of whether we are matching numbers with
1391 or without decimal points, and can be 'decoupled' from the
1392 mantissa.  The overall form of the regexp now becomes clear:
1393
1394     /^(optional sign)(integer | f.p. mantissa)(optional exponent)$/;
1395
1396 The exponent is an C<e> or C<E>, followed by an integer.  So the
1397 exponent regexp is
1398
1399    /[eE][+-]?\d+/;  # exponent
1400
1401 Putting all the parts together, we get a regexp that matches numbers:
1402
1403    /^[+-]?(\d+\.\d+|\d+\.|\.\d+|\d+)([eE][+-]?\d+)?$/;  # Ta da!
1404
1405 Long regexps like this may impress your friends, but can be hard to
1406 decipher.  In complex situations like this, the C<//x> modifier for a
1407 match is invaluable.  It allows one to put nearly arbitrary whitespace
1408 and comments into a regexp without affecting their meaning.  Using it,
1409 we can rewrite our 'extended' regexp in the more pleasing form
1410
1411    /^
1412       [+-]?         # first, match an optional sign
1413       (             # then match integers or f.p. mantissas:
1414           \d+\.\d+  # mantissa of the form a.b
1415          |\d+\.     # mantissa of the form a.
1416          |\.\d+     # mantissa of the form .b
1417          |\d+       # integer of the form a
1418       )
1419       ([eE][+-]?\d+)?  # finally, optionally match an exponent
1420    $/x;
1421
1422 If whitespace is mostly irrelevant, how does one include space
1423 characters in an extended regexp? The answer is to backslash it
1424 S<C<'\ '>> or put it in a character class S<C<[ ]>>.  The same thing
1425 goes for pound signs: use C<\#> or C<[#]>.  For instance, Perl allows
1426 a space between the sign and the mantissa or integer, and we could add
1427 this to our regexp as follows:
1428
1429    /^
1430       [+-]?\ *      # first, match an optional sign *and space*
1431       (             # then match integers or f.p. mantissas:
1432           \d+\.\d+  # mantissa of the form a.b
1433          |\d+\.     # mantissa of the form a.
1434          |\.\d+     # mantissa of the form .b
1435          |\d+       # integer of the form a
1436       )
1437       ([eE][+-]?\d+)?  # finally, optionally match an exponent
1438    $/x;
1439
1440 In this form, it is easier to see a way to simplify the
1441 alternation.  Alternatives 1, 2, and 4 all start with C<\d+>, so it
1442 could be factored out:
1443
1444    /^
1445       [+-]?\ *      # first, match an optional sign
1446       (             # then match integers or f.p. mantissas:
1447           \d+       # start out with a ...
1448           (
1449               \.\d* # mantissa of the form a.b or a.
1450           )?        # ? takes care of integers of the form a
1451          |\.\d+     # mantissa of the form .b
1452       )
1453       ([eE][+-]?\d+)?  # finally, optionally match an exponent
1454    $/x;
1455
1456 or written in the compact form,
1457
1458     /^[+-]?\ *(\d+(\.\d*)?|\.\d+)([eE][+-]?\d+)?$/;
1459
1460 This is our final regexp.  To recap, we built a regexp by
1461
1462 =over 4
1463
1464 =item *
1465
1466 specifying the task in detail,
1467
1468 =item *
1469
1470 breaking down the problem into smaller parts,
1471
1472 =item *
1473
1474 translating the small parts into regexps,
1475
1476 =item *
1477
1478 combining the regexps,
1479
1480 =item *
1481
1482 and optimizing the final combined regexp.
1483
1484 =back
1485
1486 These are also the typical steps involved in writing a computer
1487 program.  This makes perfect sense, because regular expressions are
1488 essentially programs written in a little computer language that specifies
1489 patterns.
1490
1491 =head2 Using regular expressions in Perl
1492
1493 The last topic of Part 1 briefly covers how regexps are used in Perl
1494 programs.  Where do they fit into Perl syntax?
1495
1496 We have already introduced the matching operator in its default
1497 C</regexp/> and arbitrary delimiter C<m!regexp!> forms.  We have used
1498 the binding operator C<=~> and its negation C<!~> to test for string
1499 matches.  Associated with the matching operator, we have discussed the
1500 single line C<//s>, multi-line C<//m>, case-insensitive C<//i> and
1501 extended C<//x> modifiers.  There are a few more things you might
1502 want to know about matching operators.
1503
1504 =head3 Optimizing pattern evaluation
1505
1506 We pointed out earlier that variables in regexps are substituted
1507 before the regexp is evaluated:
1508
1509     $pattern = 'Seuss';
1510     while (<>) {
1511         print if /$pattern/;
1512     }
1513
1514 This will print any lines containing the word C<Seuss>.  It is not as
1515 efficient as it could be, however, because Perl has to re-evaluate
1516 (or compile) C<$pattern> each time through the loop.  If C<$pattern> won't be
1517 changing over the lifetime of the script, we can add the C<//o>
1518 modifier, which directs Perl to only perform variable substitutions
1519 once:
1520
1521     #!/usr/bin/perl
1522     #    Improved simple_grep
1523     $regexp = shift;
1524     while (<>) {
1525         print if /$regexp/o;  # a good deal faster
1526     }
1527
1528
1529 =head3 Prohibiting substitution
1530
1531 If you change C<$pattern> after the first substitution happens, Perl
1532 will ignore it.  If you don't want any substitutions at all, use the
1533 special delimiter C<m''>:
1534
1535     @pattern = ('Seuss');
1536     while (<>) {
1537         print if m'@pattern';  # matches literal '@pattern', not 'Seuss'
1538     }
1539
1540 Similar to strings, C<m''> acts like apostrophes on a regexp; all other
1541 C<m> delimiters act like quotes.  If the regexp evaluates to the empty string,
1542 the regexp in the I<last successful match> is used instead.  So we have
1543
1544     "dog" =~ /d/;  # 'd' matches
1545     "dogbert =~ //;  # this matches the 'd' regexp used before
1546
1547
1548 =head3 Global matching
1549
1550 The final two modifiers C<//g> and C<//c> concern multiple matches.
1551 The modifier C<//g> stands for global matching and allows the
1552 matching operator to match within a string as many times as possible.
1553 In scalar context, successive invocations against a string will have
1554 C<//g> jump from match to match, keeping track of position in the
1555 string as it goes along.  You can get or set the position with the
1556 C<pos()> function.
1557
1558 The use of C<//g> is shown in the following example.  Suppose we have
1559 a string that consists of words separated by spaces.  If we know how
1560 many words there are in advance, we could extract the words using
1561 groupings:
1562
1563     $x = "cat dog house"; # 3 words
1564     $x =~ /^\s*(\w+)\s+(\w+)\s+(\w+)\s*$/; # matches,
1565                                            # $1 = 'cat'
1566                                            # $2 = 'dog'
1567                                            # $3 = 'house'
1568
1569 But what if we had an indeterminate number of words? This is the sort
1570 of task C<//g> was made for.  To extract all words, form the simple
1571 regexp C<(\w+)> and loop over all matches with C</(\w+)/g>:
1572
1573     while ($x =~ /(\w+)/g) {
1574         print "Word is $1, ends at position ", pos $x, "\n";
1575     }
1576
1577 prints
1578
1579     Word is cat, ends at position 3
1580     Word is dog, ends at position 7
1581     Word is house, ends at position 13
1582
1583 A failed match or changing the target string resets the position.  If
1584 you don't want the position reset after failure to match, add the
1585 C<//c>, as in C</regexp/gc>.  The current position in the string is
1586 associated with the string, not the regexp.  This means that different
1587 strings have different positions and their respective positions can be
1588 set or read independently.
1589
1590 In list context, C<//g> returns a list of matched groupings, or if
1591 there are no groupings, a list of matches to the whole regexp.  So if
1592 we wanted just the words, we could use
1593
1594     @words = ($x =~ /(\w+)/g);  # matches,
1595                                 # $word[0] = 'cat'
1596                                 # $word[1] = 'dog'
1597                                 # $word[2] = 'house'
1598
1599 Closely associated with the C<//g> modifier is the C<\G> anchor.  The
1600 C<\G> anchor matches at the point where the previous C<//g> match left
1601 off.  C<\G> allows us to easily do context-sensitive matching:
1602
1603     $metric = 1;  # use metric units
1604     ...
1605     $x = <FILE>;  # read in measurement
1606     $x =~ /^([+-]?\d+)\s*/g;  # get magnitude
1607     $weight = $1;
1608     if ($metric) { # error checking
1609         print "Units error!" unless $x =~ /\Gkg\./g;
1610     }
1611     else {
1612         print "Units error!" unless $x =~ /\Glbs\./g;
1613     }
1614     $x =~ /\G\s+(widget|sprocket)/g;  # continue processing
1615
1616 The combination of C<//g> and C<\G> allows us to process the string a
1617 bit at a time and use arbitrary Perl logic to decide what to do next.
1618 Currently, the C<\G> anchor is only fully supported when used to anchor
1619 to the start of the pattern.
1620
1621 C<\G> is also invaluable in processing fixed-length records with
1622 regexps.  Suppose we have a snippet of coding region DNA, encoded as
1623 base pair letters C<ATCGTTGAAT...> and we want to find all the stop
1624 codons C<TGA>.  In a coding region, codons are 3-letter sequences, so
1625 we can think of the DNA snippet as a sequence of 3-letter records.  The
1626 naive regexp
1627
1628     # expanded, this is "ATC GTT GAA TGC AAA TGA CAT GAC"
1629     $dna = "ATCGTTGAATGCAAATGACATGAC";
1630     $dna =~ /TGA/;
1631
1632 doesn't work; it may match a C<TGA>, but there is no guarantee that
1633 the match is aligned with codon boundaries, e.g., the substring
1634 S<C<GTT GAA>> gives a match.  A better solution is
1635
1636     while ($dna =~ /(\w\w\w)*?TGA/g) {  # note the minimal *?
1637         print "Got a TGA stop codon at position ", pos $dna, "\n";
1638     }
1639
1640 which prints
1641
1642     Got a TGA stop codon at position 18
1643     Got a TGA stop codon at position 23
1644
1645 Position 18 is good, but position 23 is bogus.  What happened?
1646
1647 The answer is that our regexp works well until we get past the last
1648 real match.  Then the regexp will fail to match a synchronized C<TGA>
1649 and start stepping ahead one character position at a time, not what we
1650 want.  The solution is to use C<\G> to anchor the match to the codon
1651 alignment:
1652
1653     while ($dna =~ /\G(\w\w\w)*?TGA/g) {
1654         print "Got a TGA stop codon at position ", pos $dna, "\n";
1655     }
1656
1657 This prints
1658
1659     Got a TGA stop codon at position 18
1660
1661 which is the correct answer.  This example illustrates that it is
1662 important not only to match what is desired, but to reject what is not
1663 desired.
1664
1665 =head3 Search and replace
1666
1667 Regular expressions also play a big role in I<search and replace>
1668 operations in Perl.  Search and replace is accomplished with the
1669 C<s///> operator.  The general form is
1670 C<s/regexp/replacement/modifiers>, with everything we know about
1671 regexps and modifiers applying in this case as well.  The
1672 C<replacement> is a Perl double-quoted string that replaces in the
1673 string whatever is matched with the C<regexp>.  The operator C<=~> is
1674 also used here to associate a string with C<s///>.  If matching
1675 against C<$_>, the S<C<$_ =~>> can be dropped.  If there is a match,
1676 C<s///> returns the number of substitutions made; otherwise it returns
1677 false.  Here are a few examples:
1678
1679     $x = "Time to feed the cat!";
1680     $x =~ s/cat/hacker/;   # $x contains "Time to feed the hacker!"
1681     if ($x =~ s/^(Time.*hacker)!$/$1 now!/) {
1682         $more_insistent = 1;
1683     }
1684     $y = "'quoted words'";
1685     $y =~ s/^'(.*)'$/$1/;  # strip single quotes,
1686                            # $y contains "quoted words"
1687
1688 In the last example, the whole string was matched, but only the part
1689 inside the single quotes was grouped.  With the C<s///> operator, the
1690 matched variables C<$1>, C<$2>, etc. are immediately available for use
1691 in the replacement expression, so we use C<$1> to replace the quoted
1692 string with just what was quoted.  With the global modifier, C<s///g>
1693 will search and replace all occurrences of the regexp in the string:
1694
1695     $x = "I batted 4 for 4";
1696     $x =~ s/4/four/;   # doesn't do it all:
1697                        # $x contains "I batted four for 4"
1698     $x = "I batted 4 for 4";
1699     $x =~ s/4/four/g;  # does it all:
1700                        # $x contains "I batted four for four"
1701
1702 If you prefer 'regex' over 'regexp' in this tutorial, you could use
1703 the following program to replace it:
1704
1705     % cat > simple_replace
1706     #!/usr/bin/perl
1707     $regexp = shift;
1708     $replacement = shift;
1709     while (<>) {
1710         s/$regexp/$replacement/go;
1711         print;
1712     }
1713     ^D
1714
1715     % simple_replace regexp regex perlretut.pod
1716
1717 In C<simple_replace> we used the C<s///g> modifier to replace all
1718 occurrences of the regexp on each line and the C<s///o> modifier to
1719 compile the regexp only once.  As with C<simple_grep>, both the
1720 C<print> and the C<s/$regexp/$replacement/go> use C<$_> implicitly.
1721
1722 If you don't want C<s///> to change your original variable you can use
1723 the non-destructive substitute modifier, C<s///r>.  This changes the
1724 behavior so that C<s///r> returns the final substituted string:
1725
1726     $x = "I like dogs.";
1727     $y = $x =~ s/dogs/cats/r;
1728     print "$x $y\n";
1729
1730 That example will print "I like dogs. I like cats". Notice the original
1731 C<$x> variable has not been affected. The overall
1732 result of the substitution is instead stored in C<$y>. If the
1733 substitution doesn't affect anything then the original string is
1734 returned:
1735
1736     $x = "I like dogs.";
1737     $y = $x =~ s/elephants/cougars/r;
1738     print "$x $y\n"; # prints "I like dogs. I like dogs."
1739
1740 One other interesting thing that the C<s///r> flag allows is chaining
1741 substitutions:
1742
1743     $x = "Cats are great.";
1744     print $x =~ s/Cats/Dogs/r =~ s/Dogs/Frogs/r =~ s/Frogs/Hedgehogs/r, "\n";
1745     # prints "Hedgehogs are great."
1746
1747 A modifier available specifically to search and replace is the
1748 C<s///e> evaluation modifier.  C<s///e> treats the
1749 replacement text as Perl code, rather than a double-quoted
1750 string.  The value that the code returns is substituted for the
1751 matched substring.  C<s///e> is useful if you need to do a bit of
1752 computation in the process of replacing text.  This example counts
1753 character frequencies in a line:
1754
1755     $x = "Bill the cat";
1756     $x =~ s/(.)/$chars{$1}++;$1/eg;  # final $1 replaces char with itself
1757     print "frequency of '$_' is $chars{$_}\n"
1758         foreach (sort {$chars{$b} <=> $chars{$a}} keys %chars);
1759
1760 This prints
1761
1762     frequency of ' ' is 2
1763     frequency of 't' is 2
1764     frequency of 'l' is 2
1765     frequency of 'B' is 1
1766     frequency of 'c' is 1
1767     frequency of 'e' is 1
1768     frequency of 'h' is 1
1769     frequency of 'i' is 1
1770     frequency of 'a' is 1
1771
1772 As with the match C<m//> operator, C<s///> can use other delimiters,
1773 such as C<s!!!> and C<s{}{}>, and even C<s{}//>.  If single quotes are
1774 used C<s'''>, then the regexp and replacement are
1775 treated as single-quoted strings and there are no
1776 variable substitutions.  C<s///> in list context
1777 returns the same thing as in scalar context, i.e., the number of
1778 matches.
1779
1780 =head3 The split function
1781
1782 The C<split()> function is another place where a regexp is used.
1783 C<split /regexp/, string, limit> separates the C<string> operand into
1784 a list of substrings and returns that list.  The regexp must be designed
1785 to match whatever constitutes the separators for the desired substrings.
1786 The C<limit>, if present, constrains splitting into no more than C<limit>
1787 number of strings.  For example, to split a string into words, use
1788
1789     $x = "Calvin and Hobbes";
1790     @words = split /\s+/, $x;  # $word[0] = 'Calvin'
1791                                # $word[1] = 'and'
1792                                # $word[2] = 'Hobbes'
1793
1794 If the empty regexp C<//> is used, the regexp always matches and
1795 the string is split into individual characters.  If the regexp has
1796 groupings, then the resulting list contains the matched substrings from the
1797 groupings as well.  For instance,
1798
1799     $x = "/usr/bin/perl";
1800     @dirs = split m!/!, $x;  # $dirs[0] = ''
1801                              # $dirs[1] = 'usr'
1802                              # $dirs[2] = 'bin'
1803                              # $dirs[3] = 'perl'
1804     @parts = split m!(/)!, $x;  # $parts[0] = ''
1805                                 # $parts[1] = '/'
1806                                 # $parts[2] = 'usr'
1807                                 # $parts[3] = '/'
1808                                 # $parts[4] = 'bin'
1809                                 # $parts[5] = '/'
1810                                 # $parts[6] = 'perl'
1811
1812 Since the first character of $x matched the regexp, C<split> prepended
1813 an empty initial element to the list.
1814
1815 If you have read this far, congratulations! You now have all the basic
1816 tools needed to use regular expressions to solve a wide range of text
1817 processing problems.  If this is your first time through the tutorial,
1818 why not stop here and play around with regexps a while....  S<Part 2>
1819 concerns the more esoteric aspects of regular expressions and those
1820 concepts certainly aren't needed right at the start.
1821
1822 =head1 Part 2: Power tools
1823
1824 OK, you know the basics of regexps and you want to know more.  If
1825 matching regular expressions is analogous to a walk in the woods, then
1826 the tools discussed in Part 1 are analogous to topo maps and a
1827 compass, basic tools we use all the time.  Most of the tools in part 2
1828 are analogous to flare guns and satellite phones.  They aren't used
1829 too often on a hike, but when we are stuck, they can be invaluable.
1830
1831 What follows are the more advanced, less used, or sometimes esoteric
1832 capabilities of Perl regexps.  In Part 2, we will assume you are
1833 comfortable with the basics and concentrate on the advanced features.
1834
1835 =head2 More on characters, strings, and character classes
1836
1837 There are a number of escape sequences and character classes that we
1838 haven't covered yet.
1839
1840 There are several escape sequences that convert characters or strings
1841 between upper and lower case, and they are also available within
1842 patterns.  C<\l> and C<\u> convert the next character to lower or
1843 upper case, respectively:
1844
1845     $x = "perl";
1846     $string =~ /\u$x/;  # matches 'Perl' in $string
1847     $x = "M(rs?|s)\\."; # note the double backslash
1848     $string =~ /\l$x/;  # matches 'mr.', 'mrs.', and 'ms.',
1849
1850 A C<\L> or C<\U> indicates a lasting conversion of case, until
1851 terminated by C<\E> or thrown over by another C<\U> or C<\L>:
1852
1853     $x = "This word is in lower case:\L SHOUT\E";
1854     $x =~ /shout/;       # matches
1855     $x = "I STILL KEYPUNCH CARDS FOR MY 360"
1856     $x =~ /\Ukeypunch/;  # matches punch card string
1857
1858 If there is no C<\E>, case is converted until the end of the
1859 string. The regexps C<\L\u$word> or C<\u\L$word> convert the first
1860 character of C<$word> to uppercase and the rest of the characters to
1861 lowercase.
1862
1863 Control characters can be escaped with C<\c>, so that a control-Z
1864 character would be matched with C<\cZ>.  The escape sequence
1865 C<\Q>...C<\E> quotes, or protects most non-alphabetic characters.   For
1866 instance,
1867
1868     $x = "\QThat !^*&%~& cat!";
1869     $x =~ /\Q!^*&%~&\E/;  # check for rough language
1870
1871 It does not protect C<$> or C<@>, so that variables can still be
1872 substituted.
1873
1874 C<\Q>, C<\L>, C<\U> and C<\E> are actually part of the syntax of regular
1875 expression I<literals>, and are not part of regexp syntax proper.  So they
1876 do not work in interpolated patterns.
1877
1878 With the advent of 5.6.0, Perl regexps can handle more than just the
1879 standard ASCII character set.  Perl now supports I<Unicode>, a standard
1880 for representing the alphabets from virtually all of the world's written
1881 languages, and a host of symbols.  Perl's text strings are Unicode strings, so
1882 they can contain characters with a value (codepoint or character number) higher
1883 than 255.
1884
1885 What does this mean for regexps? Well, regexp users don't need to know
1886 much about Perl's internal representation of strings.  But they do need
1887 to know 1) how to represent Unicode characters in a regexp and 2) that
1888 a matching operation will treat the string to be searched as a sequence
1889 of characters, not bytes.  The answer to 1) is that Unicode characters
1890 greater than C<chr(255)> are represented using the C<\x{hex}> notation, because
1891 \x hex (without curly braces) doesn't go further than 255.  Starting in Perl
1892 5.14, if you're an octal fan, you can also use C<\o{oct}>.
1893
1894     /\x{263a}/;  # match a Unicode smiley face :)
1895
1896 B<NOTE>: In Perl 5.6.0 it used to be that one needed to say C<use
1897 utf8> to use any Unicode features.  This is no more the case: for
1898 almost all Unicode processing, the explicit C<utf8> pragma is not
1899 needed.  (The only case where it matters is if your Perl script is in
1900 Unicode and encoded in UTF-8, then an explicit C<use utf8> is needed.)
1901
1902 Figuring out the hexadecimal sequence of a Unicode character you want
1903 or deciphering someone else's hexadecimal Unicode regexp is about as
1904 much fun as programming in machine code.  So another way to specify
1905 Unicode characters is to use the I<named character> escape
1906 sequence C<\N{I<name>}>.  I<name> is a name for the Unicode character, as
1907 specified in the Unicode standard.  For instance, if we wanted to
1908 represent or match the astrological sign for the planet Mercury, we
1909 could use
1910
1911     use charnames ":full"; # use named chars with Unicode full names
1912     $x = "abc\N{MERCURY}def";
1913     $x =~ /\N{MERCURY}/;   # matches
1914
1915 One can also use short names or restrict names to a certain alphabet:
1916
1917     use charnames ':full';
1918     print "\N{GREEK SMALL LETTER SIGMA} is called sigma.\n";
1919
1920     use charnames ":short";
1921     print "\N{greek:Sigma} is an upper-case sigma.\n";
1922
1923     use charnames qw(greek);
1924     print "\N{sigma} is Greek sigma\n";
1925
1926 A list of full names can be found in F<NamesList.txt> in the Unicode standard
1927 (available at L<http://www.unicode.org/Public/6.0.0/ucd/>).
1928
1929 The answer to requirement 2), as of 5.6.0, is that a regexp uses Unicode
1930 characters. Internally, this is encoded to bytes using either UTF-8 or a
1931 native 8 bit encoding, depending on the history of the string, but
1932 conceptually it is a sequence of characters, not bytes. See
1933 L<perlunitut> for a tutorial about that.
1934
1935 Let us now discuss Unicode character classes.  Just as with Unicode
1936 characters, there are named Unicode character classes represented by the
1937 C<\p{name}> escape sequence.  Closely associated is the C<\P{name}>
1938 character class, which is the negation of the C<\p{name}> class.  For
1939 example, to match lower and uppercase characters,
1940
1941     use charnames ":full"; # use named chars with Unicode full names
1942     $x = "BOB";
1943     $x =~ /^\p{IsUpper}/;   # matches, uppercase char class
1944     $x =~ /^\P{IsUpper}/;   # doesn't match, char class sans uppercase
1945     $x =~ /^\p{IsLower}/;   # doesn't match, lowercase char class
1946     $x =~ /^\P{IsLower}/;   # matches, char class sans lowercase
1947
1948 Here is the association between some Perl named classes and the
1949 traditional Unicode classes:
1950
1951     Perl class name  Unicode class name or regular expression
1952
1953     IsAlpha          /^[LM]/
1954     IsAlnum          /^[LMN]/
1955     IsASCII          $code <= 127
1956     IsCntrl          /^C/
1957     IsBlank          $code =~ /^(0020|0009)$/ || /^Z[^lp]/
1958     IsDigit          Nd
1959     IsGraph          /^([LMNPS]|Co)/
1960     IsLower          Ll
1961     IsPrint          /^([LMNPS]|Co|Zs)/
1962     IsPunct          /^P/
1963     IsSpace          /^Z/ || ($code =~ /^(0009|000A|000B|000C|000D)$/
1964     IsSpacePerl      /^Z/ || ($code =~ /^(0009|000A|000C|000D|0085|2028|2029)$/
1965     IsUpper          /^L[ut]/
1966     IsWord           /^[LMN]/ || $code eq "005F"
1967     IsXDigit         $code =~ /^00(3[0-9]|[46][1-6])$/
1968
1969 You can also use the official Unicode class names with C<\p> and
1970 C<\P>, like C<\p{L}> for Unicode 'letters', C<\p{Lu}> for uppercase
1971 letters, or C<\P{Nd}> for non-digits.  If a C<name> is just one
1972 letter, the braces can be dropped.  For instance, C<\pM> is the
1973 character class of Unicode 'marks', for example accent marks.
1974 For the full list see L<perlunicode>.
1975
1976 Unicode has also been separated into various sets of characters
1977 which you can test with C<\p{...}> (in) and C<\P{...}> (not in).
1978 To test whether a character is (or is not) an element of a script
1979 you would use the script name, for example C<\p{Latin}>, C<\p{Greek}>,
1980 or C<\P{Katakana}>. Other sets are the Unicode blocks, the names
1981 of which begin with "In". One such block is dedicated to mathematical
1982 operators, and its pattern formula is <C\p{InMathematicalOperators>}>.
1983 For the full list see L<perluniprops>.
1984
1985 What we have described so far is the single form of the C<\p{...}> character
1986 classes.  There is also a compound form which you may run into.  These
1987 look like C<\p{name=value}> or C<\p{name:value}> (the equals sign and colon
1988 can be used interchangeably).  These are more general than the single form,
1989 and in fact most of the single forms are just Perl-defined shortcuts for common
1990 compound forms.  For example, the script examples in the previous paragraph
1991 could be written equivalently as C<\p{Script=Latin}>, C<\p{Script:Greek}>, and
1992 C<\P{script=katakana}> (case is irrelevant between the C<{}> braces).  You may
1993 never have to use the compound forms, but sometimes it is necessary, and their
1994 use can make your code easier to understand.
1995
1996 C<\X> is an abbreviation for a character class that comprises
1997 a Unicode I<extended grapheme cluster>.  This represents a "logical character",
1998 what appears to be a single character, but may be represented internally by more
1999 than one.  As an example, using the Unicode full names, e.g., S<C<A + COMBINING
2000 RING>> is a grapheme cluster with base character C<A> and combining character
2001 S<C<COMBINING RING>>, which translates in Danish to A with the circle atop it,
2002 as in the word Angstrom.
2003
2004 For the full and latest information about Unicode see the latest
2005 Unicode standard, or the Unicode Consortium's website L<http://www.unicode.org>
2006
2007 As if all those classes weren't enough, Perl also defines POSIX-style
2008 character classes.  These have the form C<[:name:]>, with C<name> the
2009 name of the POSIX class.  The POSIX classes are C<alpha>, C<alnum>,
2010 C<ascii>, C<cntrl>, C<digit>, C<graph>, C<lower>, C<print>, C<punct>,
2011 C<space>, C<upper>, and C<xdigit>, and two extensions, C<word> (a Perl
2012 extension to match C<\w>), and C<blank> (a GNU extension).  If
2013 Unicode is enabled (see C<perlunicode/The "Unicode Bug">),
2014 then these classes are defined the same as their
2015 corresponding Perl Unicode classes: C<[:upper:]> is the same as
2016 C<\p{IsUpper}>, etc.  The C<[:digit:]>, C<[:word:]>, and
2017 C<[:space:]> correspond to the familiar C<\d>, C<\w>, and C<\s>
2018 character classes.  To negate a POSIX class, put a C<^> in front of
2019 the name, so that, e.g., C<[:^digit:]> corresponds to C<\D> and, under
2020 Unicode, C<\P{IsDigit}>.  The Unicode and POSIX character classes can
2021 be used just like C<\d>, with the exception that POSIX character
2022 classes can only be used inside of a character class:
2023
2024     /\s+[abc[:digit:]xyz]\s*/;  # match a,b,c,x,y,z, or a digit
2025     /^=item\s[[:digit:]]/;      # match '=item',
2026                                 # followed by a space and a digit
2027     /\s+[abc\p{IsDigit}xyz]\s+/;  # match a,b,c,x,y,z, or a digit
2028     /^=item\s\p{IsDigit}/;        # match '=item',
2029                                   # followed by a space and a digit
2030
2031 Whew! That is all the rest of the characters and character classes.
2032
2033 =head2 Compiling and saving regular expressions
2034
2035 In Part 1 we discussed the C<//o> modifier, which compiles a regexp
2036 just once.  This suggests that a compiled regexp is some data structure
2037 that can be stored once and used again and again.  The regexp quote
2038 C<qr//> does exactly that: C<qr/string/> compiles the C<string> as a
2039 regexp and transforms the result into a form that can be assigned to a
2040 variable:
2041
2042     $reg = qr/foo+bar?/;  # reg contains a compiled regexp
2043
2044 Then C<$reg> can be used as a regexp:
2045
2046     $x = "fooooba";
2047     $x =~ $reg;     # matches, just like /foo+bar?/
2048     $x =~ /$reg/;   # same thing, alternate form
2049
2050 C<$reg> can also be interpolated into a larger regexp:
2051
2052     $x =~ /(abc)?$reg/;  # still matches
2053
2054 As with the matching operator, the regexp quote can use different
2055 delimiters, e.g., C<qr!!>, C<qr{}> or C<qr~~>.  Apostrophes
2056 as delimiters (C<qr''>) inhibit any interpolation.
2057
2058 Pre-compiled regexps are useful for creating dynamic matches that
2059 don't need to be recompiled each time they are encountered.  Using
2060 pre-compiled regexps, we write a C<grep_step> program which greps
2061 for a sequence of patterns, advancing to the next pattern as soon
2062 as one has been satisfied.
2063
2064     % cat > grep_step
2065     #!/usr/bin/perl
2066     # grep_step - match <number> regexps, one after the other
2067     # usage: multi_grep <number> regexp1 regexp2 ... file1 file2 ...
2068
2069     $number = shift;
2070     $regexp[$_] = shift foreach (0..$number-1);
2071     @compiled = map qr/$_/, @regexp;
2072     while ($line = <>) {
2073         if ($line =~ /$compiled[0]/) {
2074             print $line;
2075             shift @compiled;
2076             last unless @compiled;
2077         }
2078     }
2079     ^D
2080
2081     % grep_step 3 shift print last grep_step
2082     $number = shift;
2083             print $line;
2084             last unless @compiled;
2085
2086 Storing pre-compiled regexps in an array C<@compiled> allows us to
2087 simply loop through the regexps without any recompilation, thus gaining
2088 flexibility without sacrificing speed.
2089
2090
2091 =head2 Composing regular expressions at runtime
2092
2093 Backtracking is more efficient than repeated tries with different regular
2094 expressions.  If there are several regular expressions and a match with
2095 any of them is acceptable, then it is possible to combine them into a set
2096 of alternatives.  If the individual expressions are input data, this
2097 can be done by programming a join operation.  We'll exploit this idea in
2098 an improved version of the C<simple_grep> program: a program that matches
2099 multiple patterns:
2100
2101     % cat > multi_grep
2102     #!/usr/bin/perl
2103     # multi_grep - match any of <number> regexps
2104     # usage: multi_grep <number> regexp1 regexp2 ... file1 file2 ...
2105
2106     $number = shift;
2107     $regexp[$_] = shift foreach (0..$number-1);
2108     $pattern = join '|', @regexp;
2109
2110     while ($line = <>) {
2111         print $line if $line =~ /$pattern/o;
2112     }
2113     ^D
2114
2115     % multi_grep 2 shift for multi_grep
2116     $number = shift;
2117     $regexp[$_] = shift foreach (0..$number-1);
2118
2119 Sometimes it is advantageous to construct a pattern from the I<input>
2120 that is to be analyzed and use the permissible values on the left
2121 hand side of the matching operations.  As an example for this somewhat
2122 paradoxical situation, let's assume that our input contains a command
2123 verb which should match one out of a set of available command verbs,
2124 with the additional twist that commands may be abbreviated as long as
2125 the given string is unique. The program below demonstrates the basic
2126 algorithm.
2127
2128     % cat > keymatch
2129     #!/usr/bin/perl
2130     $kwds = 'copy compare list print';
2131     while( $command = <> ){
2132         $command =~ s/^\s+|\s+$//g;  # trim leading and trailing spaces
2133         if( ( @matches = $kwds =~ /\b$command\w*/g ) == 1 ){
2134             print "command: '@matches'\n";
2135         } elsif( @matches == 0 ){
2136             print "no such command: '$command'\n";
2137         } else {
2138             print "not unique: '$command' (could be one of: @matches)\n";
2139         }
2140     }
2141     ^D
2142
2143     % keymatch
2144     li
2145     command: 'list'
2146     co
2147     not unique: 'co' (could be one of: copy compare)
2148     printer
2149     no such command: 'printer'
2150
2151 Rather than trying to match the input against the keywords, we match the
2152 combined set of keywords against the input.  The pattern matching
2153 operation S<C<$kwds =~ /\b($command\w*)/g>> does several things at the
2154 same time. It makes sure that the given command begins where a keyword
2155 begins (C<\b>). It tolerates abbreviations due to the added C<\w*>. It
2156 tells us the number of matches (C<scalar @matches>) and all the keywords
2157 that were actually matched.  You could hardly ask for more.
2158
2159 =head2 Embedding comments and modifiers in a regular expression
2160
2161 Starting with this section, we will be discussing Perl's set of
2162 I<extended patterns>.  These are extensions to the traditional regular
2163 expression syntax that provide powerful new tools for pattern
2164 matching.  We have already seen extensions in the form of the minimal
2165 matching constructs C<??>, C<*?>, C<+?>, C<{n,m}?>, and C<{n,}?>.  Most
2166 of the extensions below have the form C<(?char...)>, where the
2167 C<char> is a character that determines the type of extension.
2168
2169 The first extension is an embedded comment C<(?#text)>.  This embeds a
2170 comment into the regular expression without affecting its meaning.  The
2171 comment should not have any closing parentheses in the text.  An
2172 example is
2173
2174     /(?# Match an integer:)[+-]?\d+/;
2175
2176 This style of commenting has been largely superseded by the raw,
2177 freeform commenting that is allowed with the C<//x> modifier.
2178
2179 The modifiers C<//i>, C<//m>, C<//s> and C<//x> (or any
2180 combination thereof) can also be embedded in
2181 a regexp using C<(?i)>, C<(?m)>, C<(?s)>, and C<(?x)>.  For instance,
2182
2183     /(?i)yes/;  # match 'yes' case insensitively
2184     /yes/i;     # same thing
2185     /(?x)(          # freeform version of an integer regexp
2186              [+-]?  # match an optional sign
2187              \d+    # match a sequence of digits
2188          )
2189     /x;
2190
2191 Embedded modifiers can have two important advantages over the usual
2192 modifiers.  Embedded modifiers allow a custom set of modifiers to
2193 I<each> regexp pattern.  This is great for matching an array of regexps
2194 that must have different modifiers:
2195
2196     $pattern[0] = '(?i)doctor';
2197     $pattern[1] = 'Johnson';
2198     ...
2199     while (<>) {
2200         foreach $patt (@pattern) {
2201             print if /$patt/;
2202         }
2203     }
2204
2205 The second advantage is that embedded modifiers (except C<//p>, which
2206 modifies the entire regexp) only affect the regexp
2207 inside the group the embedded modifier is contained in.  So grouping
2208 can be used to localize the modifier's effects:
2209
2210     /Answer: ((?i)yes)/;  # matches 'Answer: yes', 'Answer: YES', etc.
2211
2212 Embedded modifiers can also turn off any modifiers already present
2213 by using, e.g., C<(?-i)>.  Modifiers can also be combined into
2214 a single expression, e.g., C<(?s-i)> turns on single line mode and
2215 turns off case insensitivity.
2216
2217 Embedded modifiers may also be added to a non-capturing grouping.
2218 C<(?i-m:regexp)> is a non-capturing grouping that matches C<regexp>
2219 case insensitively and turns off multi-line mode.
2220
2221
2222 =head2 Looking ahead and looking behind
2223
2224 This section concerns the lookahead and lookbehind assertions.  First,
2225 a little background.
2226
2227 In Perl regular expressions, most regexp elements 'eat up' a certain
2228 amount of string when they match.  For instance, the regexp element
2229 C<[abc}]> eats up one character of the string when it matches, in the
2230 sense that Perl moves to the next character position in the string
2231 after the match.  There are some elements, however, that don't eat up
2232 characters (advance the character position) if they match.  The examples
2233 we have seen so far are the anchors.  The anchor C<^> matches the
2234 beginning of the line, but doesn't eat any characters.  Similarly, the
2235 word boundary anchor C<\b> matches wherever a character matching C<\w>
2236 is next to a character that doesn't, but it doesn't eat up any
2237 characters itself.  Anchors are examples of I<zero-width assertions>:
2238 zero-width, because they consume
2239 no characters, and assertions, because they test some property of the
2240 string.  In the context of our walk in the woods analogy to regexp
2241 matching, most regexp elements move us along a trail, but anchors have
2242 us stop a moment and check our surroundings.  If the local environment
2243 checks out, we can proceed forward.  But if the local environment
2244 doesn't satisfy us, we must backtrack.
2245
2246 Checking the environment entails either looking ahead on the trail,
2247 looking behind, or both.  C<^> looks behind, to see that there are no
2248 characters before.  C<$> looks ahead, to see that there are no
2249 characters after.  C<\b> looks both ahead and behind, to see if the
2250 characters on either side differ in their "word-ness".
2251
2252 The lookahead and lookbehind assertions are generalizations of the
2253 anchor concept.  Lookahead and lookbehind are zero-width assertions
2254 that let us specify which characters we want to test for.  The
2255 lookahead assertion is denoted by C<(?=regexp)> and the lookbehind
2256 assertion is denoted by C<< (?<=fixed-regexp) >>.  Some examples are
2257
2258     $x = "I catch the housecat 'Tom-cat' with catnip";
2259     $x =~ /cat(?=\s)/;   # matches 'cat' in 'housecat'
2260     @catwords = ($x =~ /(?<=\s)cat\w+/g);  # matches,
2261                                            # $catwords[0] = 'catch'
2262                                            # $catwords[1] = 'catnip'
2263     $x =~ /\bcat\b/;  # matches 'cat' in 'Tom-cat'
2264     $x =~ /(?<=\s)cat(?=\s)/; # doesn't match; no isolated 'cat' in
2265                               # middle of $x
2266
2267 Note that the parentheses in C<(?=regexp)> and C<< (?<=regexp) >> are
2268 non-capturing, since these are zero-width assertions.  Thus in the
2269 second regexp, the substrings captured are those of the whole regexp
2270 itself.  Lookahead C<(?=regexp)> can match arbitrary regexps, but
2271 lookbehind C<< (?<=fixed-regexp) >> only works for regexps of fixed
2272 width, i.e., a fixed number of characters long.  Thus
2273 C<< (?<=(ab|bc)) >> is fine, but C<< (?<=(ab)*) >> is not.  The
2274 negated versions of the lookahead and lookbehind assertions are
2275 denoted by C<(?!regexp)> and C<< (?<!fixed-regexp) >> respectively.
2276 They evaluate true if the regexps do I<not> match:
2277
2278     $x = "foobar";
2279     $x =~ /foo(?!bar)/;  # doesn't match, 'bar' follows 'foo'
2280     $x =~ /foo(?!baz)/;  # matches, 'baz' doesn't follow 'foo'
2281     $x =~ /(?<!\s)foo/;  # matches, there is no \s before 'foo'
2282
2283 The C<\C> is unsupported in lookbehind, because the already
2284 treacherous definition of C<\C> would become even more so
2285 when going backwards.
2286
2287 Here is an example where a string containing blank-separated words,
2288 numbers and single dashes is to be split into its components.
2289 Using C</\s+/> alone won't work, because spaces are not required between
2290 dashes, or a word or a dash. Additional places for a split are established
2291 by looking ahead and behind:
2292
2293     $str = "one two - --6-8";
2294     @toks = split / \s+              # a run of spaces
2295                   | (?<=\S) (?=-)    # any non-space followed by '-'
2296                   | (?<=-)  (?=\S)   # a '-' followed by any non-space
2297                   /x, $str;          # @toks = qw(one two - - - 6 - 8)
2298
2299
2300 =head2 Using independent subexpressions to prevent backtracking
2301
2302 I<Independent subexpressions> are regular expressions, in the
2303 context of a larger regular expression, that function independently of
2304 the larger regular expression.  That is, they consume as much or as
2305 little of the string as they wish without regard for the ability of
2306 the larger regexp to match.  Independent subexpressions are represented
2307 by C<< (?>regexp) >>.  We can illustrate their behavior by first
2308 considering an ordinary regexp:
2309
2310     $x = "ab";
2311     $x =~ /a*ab/;  # matches
2312
2313 This obviously matches, but in the process of matching, the
2314 subexpression C<a*> first grabbed the C<a>.  Doing so, however,
2315 wouldn't allow the whole regexp to match, so after backtracking, C<a*>
2316 eventually gave back the C<a> and matched the empty string.  Here, what
2317 C<a*> matched was I<dependent> on what the rest of the regexp matched.
2318
2319 Contrast that with an independent subexpression:
2320
2321     $x =~ /(?>a*)ab/;  # doesn't match!
2322
2323 The independent subexpression C<< (?>a*) >> doesn't care about the rest
2324 of the regexp, so it sees an C<a> and grabs it.  Then the rest of the
2325 regexp C<ab> cannot match.  Because C<< (?>a*) >> is independent, there
2326 is no backtracking and the independent subexpression does not give
2327 up its C<a>.  Thus the match of the regexp as a whole fails.  A similar
2328 behavior occurs with completely independent regexps:
2329
2330     $x = "ab";
2331     $x =~ /a*/g;   # matches, eats an 'a'
2332     $x =~ /\Gab/g; # doesn't match, no 'a' available
2333
2334 Here C<//g> and C<\G> create a 'tag team' handoff of the string from
2335 one regexp to the other.  Regexps with an independent subexpression are
2336 much like this, with a handoff of the string to the independent
2337 subexpression, and a handoff of the string back to the enclosing
2338 regexp.
2339
2340 The ability of an independent subexpression to prevent backtracking
2341 can be quite useful.  Suppose we want to match a non-empty string
2342 enclosed in parentheses up to two levels deep.  Then the following
2343 regexp matches:
2344
2345     $x = "abc(de(fg)h";  # unbalanced parentheses
2346     $x =~ /\( ( [^()]+ | \([^()]*\) )+ \)/x;
2347
2348 The regexp matches an open parenthesis, one or more copies of an
2349 alternation, and a close parenthesis.  The alternation is two-way, with
2350 the first alternative C<[^()]+> matching a substring with no
2351 parentheses and the second alternative C<\([^()]*\)>  matching a
2352 substring delimited by parentheses.  The problem with this regexp is
2353 that it is pathological: it has nested indeterminate quantifiers
2354 of the form C<(a+|b)+>.  We discussed in Part 1 how nested quantifiers
2355 like this could take an exponentially long time to execute if there
2356 was no match possible.  To prevent the exponential blowup, we need to
2357 prevent useless backtracking at some point.  This can be done by
2358 enclosing the inner quantifier as an independent subexpression:
2359
2360     $x =~ /\( ( (?>[^()]+) | \([^()]*\) )+ \)/x;
2361
2362 Here, C<< (?>[^()]+) >> breaks the degeneracy of string partitioning
2363 by gobbling up as much of the string as possible and keeping it.   Then
2364 match failures fail much more quickly.
2365
2366
2367 =head2 Conditional expressions
2368
2369 A I<conditional expression> is a form of if-then-else statement
2370 that allows one to choose which patterns are to be matched, based on
2371 some condition.  There are two types of conditional expression:
2372 C<(?(condition)yes-regexp)> and
2373 C<(?(condition)yes-regexp|no-regexp)>.  C<(?(condition)yes-regexp)> is
2374 like an S<C<'if () {}'>> statement in Perl.  If the C<condition> is true,
2375 the C<yes-regexp> will be matched.  If the C<condition> is false, the
2376 C<yes-regexp> will be skipped and Perl will move onto the next regexp
2377 element.  The second form is like an S<C<'if () {} else {}'>> statement
2378 in Perl.  If the C<condition> is true, the C<yes-regexp> will be
2379 matched, otherwise the C<no-regexp> will be matched.
2380
2381 The C<condition> can have several forms.  The first form is simply an
2382 integer in parentheses C<(integer)>.  It is true if the corresponding
2383 backreference C<\integer> matched earlier in the regexp.  The same
2384 thing can be done with a name associated with a capture group, written
2385 as C<< (<name>) >> or C<< ('name') >>.  The second form is a bare
2386 zero-width assertion C<(?...)>, either a lookahead, a lookbehind, or a
2387 code assertion (discussed in the next section).  The third set of forms
2388 provides tests that return true if the expression is executed within
2389 a recursion (C<(R)>) or is being called from some capturing group,
2390 referenced either by number (C<(R1)>, C<(R2)>,...) or by name
2391 (C<(R&name)>).
2392
2393 The integer or name form of the C<condition> allows us to choose,
2394 with more flexibility, what to match based on what matched earlier in the
2395 regexp. This searches for words of the form C<"$x$x"> or C<"$x$y$y$x">:
2396
2397     % simple_grep '^(\w+)(\w+)?(?(2)\g2\g1|\g1)$' /usr/dict/words
2398     beriberi
2399     coco
2400     couscous
2401     deed
2402     ...
2403     toot
2404     toto
2405     tutu
2406
2407 The lookbehind C<condition> allows, along with backreferences,
2408 an earlier part of the match to influence a later part of the
2409 match.  For instance,
2410
2411     /[ATGC]+(?(?<=AA)G|C)$/;
2412
2413 matches a DNA sequence such that it either ends in C<AAG>, or some
2414 other base pair combination and C<C>.  Note that the form is
2415 C<< (?(?<=AA)G|C) >> and not C<< (?((?<=AA))G|C) >>; for the
2416 lookahead, lookbehind or code assertions, the parentheses around the
2417 conditional are not needed.
2418
2419
2420 =head2 Defining named patterns
2421
2422 Some regular expressions use identical subpatterns in several places.
2423 Starting with Perl 5.10, it is possible to define named subpatterns in
2424 a section of the pattern so that they can be called up by name
2425 anywhere in the pattern.  This syntactic pattern for this definition
2426 group is C<< (?(DEFINE)(?<name>pattern)...) >>.  An insertion
2427 of a named pattern is written as C<(?&name)>.
2428
2429 The example below illustrates this feature using the pattern for
2430 floating point numbers that was presented earlier on.  The three
2431 subpatterns that are used more than once are the optional sign, the
2432 digit sequence for an integer and the decimal fraction.  The DEFINE
2433 group at the end of the pattern contains their definition.  Notice
2434 that the decimal fraction pattern is the first place where we can
2435 reuse the integer pattern.
2436
2437    /^ (?&osg)\ * ( (?&int)(?&dec)? | (?&dec) )
2438       (?: [eE](?&osg)(?&int) )?
2439     $
2440     (?(DEFINE)
2441       (?<osg>[-+]?)         # optional sign
2442       (?<int>\d++)          # integer
2443       (?<dec>\.(?&int))     # decimal fraction
2444     )/x
2445
2446
2447 =head2 Recursive patterns
2448
2449 This feature (introduced in Perl 5.10) significantly extends the
2450 power of Perl's pattern matching.  By referring to some other
2451 capture group anywhere in the pattern with the construct
2452 C<(?group-ref)>, the I<pattern> within the referenced group is used
2453 as an independent subpattern in place of the group reference itself.
2454 Because the group reference may be contained I<within> the group it
2455 refers to, it is now possible to apply pattern matching to tasks that
2456 hitherto required a recursive parser.
2457
2458 To illustrate this feature, we'll design a pattern that matches if
2459 a string contains a palindrome. (This is a word or a sentence that,
2460 while ignoring spaces, interpunctuation and case, reads the same backwards
2461 as forwards. We begin by observing that the empty string or a string
2462 containing just one word character is a palindrome. Otherwise it must
2463 have a word character up front and the same at its end, with another
2464 palindrome in between.
2465
2466     /(?: (\w) (?...Here be a palindrome...) \g{-1} | \w? )/x
2467
2468 Adding C<\W*> at either end to eliminate what is to be ignored, we already
2469 have the full pattern:
2470
2471     my $pp = qr/^(\W* (?: (\w) (?1) \g{-1} | \w? ) \W*)$/ix;
2472     for $s ( "saippuakauppias", "A man, a plan, a canal: Panama!" ){
2473         print "'$s' is a palindrome\n" if $s =~ /$pp/;
2474     }
2475
2476 In C<(?...)> both absolute and relative backreferences may be used.
2477 The entire pattern can be reinserted with C<(?R)> or C<(?0)>.
2478 If you prefer to name your groups, you can use C<(?&name)> to
2479 recurse into that group.
2480
2481
2482 =head2 A bit of magic: executing Perl code in a regular expression
2483
2484 Normally, regexps are a part of Perl expressions.
2485 I<Code evaluation> expressions turn that around by allowing
2486 arbitrary Perl code to be a part of a regexp.  A code evaluation
2487 expression is denoted C<(?{code})>, with I<code> a string of Perl
2488 statements.
2489
2490 Be warned that this feature is considered experimental, and may be
2491 changed without notice.
2492
2493 Code expressions are zero-width assertions, and the value they return
2494 depends on their environment.  There are two possibilities: either the
2495 code expression is used as a conditional in a conditional expression
2496 C<(?(condition)...)>, or it is not.  If the code expression is a
2497 conditional, the code is evaluated and the result (i.e., the result of
2498 the last statement) is used to determine truth or falsehood.  If the
2499 code expression is not used as a conditional, the assertion always
2500 evaluates true and the result is put into the special variable
2501 C<$^R>.  The variable C<$^R> can then be used in code expressions later
2502 in the regexp.  Here are some silly examples:
2503
2504     $x = "abcdef";
2505     $x =~ /abc(?{print "Hi Mom!";})def/; # matches,
2506                                          # prints 'Hi Mom!'
2507     $x =~ /aaa(?{print "Hi Mom!";})def/; # doesn't match,
2508                                          # no 'Hi Mom!'
2509
2510 Pay careful attention to the next example:
2511
2512     $x =~ /abc(?{print "Hi Mom!";})ddd/; # doesn't match,
2513                                          # no 'Hi Mom!'
2514                                          # but why not?
2515
2516 At first glance, you'd think that it shouldn't print, because obviously
2517 the C<ddd> isn't going to match the target string. But look at this
2518 example:
2519
2520     $x =~ /abc(?{print "Hi Mom!";})[dD]dd/; # doesn't match,
2521                                             # but _does_ print
2522
2523 Hmm. What happened here? If you've been following along, you know that
2524 the above pattern should be effectively (almost) the same as the last one;
2525 enclosing the C<d> in a character class isn't going to change what it
2526 matches. So why does the first not print while the second one does?
2527
2528 The answer lies in the optimizations the regex engine makes. In the first
2529 case, all the engine sees are plain old characters (aside from the
2530 C<?{}> construct). It's smart enough to realize that the string 'ddd'
2531 doesn't occur in our target string before actually running the pattern
2532 through. But in the second case, we've tricked it into thinking that our
2533 pattern is more complicated. It takes a look, sees our
2534 character class, and decides that it will have to actually run the
2535 pattern to determine whether or not it matches, and in the process of
2536 running it hits the print statement before it discovers that we don't
2537 have a match.
2538
2539 To take a closer look at how the engine does optimizations, see the
2540 section L<"Pragmas and debugging"> below.
2541
2542 More fun with C<?{}>:
2543
2544     $x =~ /(?{print "Hi Mom!";})/;       # matches,
2545                                          # prints 'Hi Mom!'
2546     $x =~ /(?{$c = 1;})(?{print "$c";})/;  # matches,
2547                                            # prints '1'
2548     $x =~ /(?{$c = 1;})(?{print "$^R";})/; # matches,
2549                                            # prints '1'
2550
2551 The bit of magic mentioned in the section title occurs when the regexp
2552 backtracks in the process of searching for a match.  If the regexp
2553 backtracks over a code expression and if the variables used within are
2554 localized using C<local>, the changes in the variables produced by the
2555 code expression are undone! Thus, if we wanted to count how many times
2556 a character got matched inside a group, we could use, e.g.,
2557
2558     $x = "aaaa";
2559     $count = 0;  # initialize 'a' count
2560     $c = "bob";  # test if $c gets clobbered
2561     $x =~ /(?{local $c = 0;})         # initialize count
2562            ( a                        # match 'a'
2563              (?{local $c = $c + 1;})  # increment count
2564            )*                         # do this any number of times,
2565            aa                         # but match 'aa' at the end
2566            (?{$count = $c;})          # copy local $c var into $count
2567           /x;
2568     print "'a' count is $count, \$c variable is '$c'\n";
2569
2570 This prints
2571
2572     'a' count is 2, $c variable is 'bob'
2573
2574 If we replace the S<C< (?{local $c = $c + 1;})>> with
2575 S<C< (?{$c = $c + 1;})>>, the variable changes are I<not> undone
2576 during backtracking, and we get
2577
2578     'a' count is 4, $c variable is 'bob'
2579
2580 Note that only localized variable changes are undone.  Other side
2581 effects of code expression execution are permanent.  Thus
2582
2583     $x = "aaaa";
2584     $x =~ /(a(?{print "Yow\n";}))*aa/;
2585
2586 produces
2587
2588    Yow
2589    Yow
2590    Yow
2591    Yow
2592
2593 The result C<$^R> is automatically localized, so that it will behave
2594 properly in the presence of backtracking.
2595
2596 This example uses a code expression in a conditional to match a
2597 definite article, either 'the' in English or 'der|die|das' in German:
2598
2599     $lang = 'DE';  # use German
2600     ...
2601     $text = "das";
2602     print "matched\n"
2603         if $text =~ /(?(?{
2604                           $lang eq 'EN'; # is the language English?
2605                          })
2606                        the |             # if so, then match 'the'
2607                        (der|die|das)     # else, match 'der|die|das'
2608                      )
2609                     /xi;
2610
2611 Note that the syntax here is C<(?(?{...})yes-regexp|no-regexp)>, not
2612 C<(?((?{...}))yes-regexp|no-regexp)>.  In other words, in the case of a
2613 code expression, we don't need the extra parentheses around the
2614 conditional.
2615
2616 If you try to use code expressions with interpolating variables, Perl
2617 may surprise you:
2618
2619     $bar = 5;
2620     $pat = '(?{ 1 })';
2621     /foo(?{ $bar })bar/; # compiles ok, $bar not interpolated
2622     /foo(?{ 1 })$bar/;   # compile error!
2623     /foo${pat}bar/;      # compile error!
2624
2625     $pat = qr/(?{ $foo = 1 })/;  # precompile code regexp
2626     /foo${pat}bar/;      # compiles ok
2627
2628 If a regexp has (1) code expressions and interpolating variables, or
2629 (2) a variable that interpolates a code expression, Perl treats the
2630 regexp as an error. If the code expression is precompiled into a
2631 variable, however, interpolating is ok. The question is, why is this
2632 an error?
2633
2634 The reason is that variable interpolation and code expressions
2635 together pose a security risk.  The combination is dangerous because
2636 many programmers who write search engines often take user input and
2637 plug it directly into a regexp:
2638
2639     $regexp = <>;       # read user-supplied regexp
2640     $chomp $regexp;     # get rid of possible newline
2641     $text =~ /$regexp/; # search $text for the $regexp
2642
2643 If the C<$regexp> variable contains a code expression, the user could
2644 then execute arbitrary Perl code.  For instance, some joker could
2645 search for S<C<system('rm -rf *');>> to erase your files.  In this
2646 sense, the combination of interpolation and code expressions I<taints>
2647 your regexp.  So by default, using both interpolation and code
2648 expressions in the same regexp is not allowed.  If you're not
2649 concerned about malicious users, it is possible to bypass this
2650 security check by invoking S<C<use re 'eval'>>:
2651
2652     use re 'eval';       # throw caution out the door
2653     $bar = 5;
2654     $pat = '(?{ 1 })';
2655     /foo(?{ 1 })$bar/;   # compiles ok
2656     /foo${pat}bar/;      # compiles ok
2657
2658 Another form of code expression is the I<pattern code expression>.
2659 The pattern code expression is like a regular code expression, except
2660 that the result of the code evaluation is treated as a regular
2661 expression and matched immediately.  A simple example is
2662
2663     $length = 5;
2664     $char = 'a';
2665     $x = 'aaaaabb';
2666     $x =~ /(??{$char x $length})/x; # matches, there are 5 of 'a'
2667
2668
2669 This final example contains both ordinary and pattern code
2670 expressions.  It detects whether a binary string C<1101010010001...> has a
2671 Fibonacci spacing 0,1,1,2,3,5,...  of the C<1>'s:
2672
2673     $x = "1101010010001000001";
2674     $z0 = ''; $z1 = '0';   # initial conditions
2675     print "It is a Fibonacci sequence\n"
2676         if $x =~ /^1         # match an initial '1'
2677                     (?:
2678                        ((??{ $z0 })) # match some '0'
2679                        1             # and then a '1'
2680                        (?{ $z0 = $z1; $z1 .= $^N; })
2681                     )+   # repeat as needed
2682                   $      # that is all there is
2683                  /x;
2684     printf "Largest sequence matched was %d\n", length($z1)-length($z0);
2685
2686 Remember that C<$^N> is set to whatever was matched by the last
2687 completed capture group. This prints
2688
2689     It is a Fibonacci sequence
2690     Largest sequence matched was 5
2691
2692 Ha! Try that with your garden variety regexp package...
2693
2694 Note that the variables C<$z0> and C<$z1> are not substituted when the
2695 regexp is compiled, as happens for ordinary variables outside a code
2696 expression.  Rather, the code expressions are evaluated when Perl
2697 encounters them during the search for a match.
2698
2699 The regexp without the C<//x> modifier is
2700
2701     /^1(?:((??{ $z0 }))1(?{ $z0 = $z1; $z1 .= $^N; }))+$/
2702
2703 which shows that spaces are still possible in the code parts. Nevertheless,
2704 when working with code and conditional expressions, the extended form of
2705 regexps is almost necessary in creating and debugging regexps.
2706
2707
2708 =head2 Backtracking control verbs
2709
2710 Perl 5.10 introduced a number of control verbs intended to provide
2711 detailed control over the backtracking process, by directly influencing
2712 the regexp engine and by providing monitoring techniques.  As all
2713 the features in this group are experimental and subject to change or
2714 removal in a future version of Perl, the interested reader is
2715 referred to L<perlre/"Special Backtracking Control Verbs"> for a
2716 detailed description.
2717
2718 Below is just one example, illustrating the control verb C<(*FAIL)>,
2719 which may be abbreviated as C<(*F)>. If this is inserted in a regexp
2720 it will cause it to fail, just as it would at some
2721 mismatch between the pattern and the string. Processing
2722 of the regexp continues as it would after any "normal"
2723 failure, so that, for instance, the next position in the string or another
2724 alternative will be tried. As failing to match doesn't preserve capture
2725 groups or produce results, it may be necessary to use this in
2726 combination with embedded code.
2727
2728    %count = ();
2729    "supercalifragilisticexpialidoceous" =~
2730        /([aeiou])(?{ $count{$1}++; })(*FAIL)/oi;
2731    printf "%3d '%s'\n", $count{$_}, $_ for (sort keys %count);
2732
2733 The pattern begins with a class matching a subset of letters.  Whenever
2734 this matches, a statement like C<$count{'a'}++;> is executed, incrementing
2735 the letter's counter. Then C<(*FAIL)> does what it says, and
2736 the regexp engine proceeds according to the book: as long as the end of
2737 the string hasn't been reached, the position is advanced before looking
2738 for another vowel. Thus, match or no match makes no difference, and the
2739 regexp engine proceeds until the entire string has been inspected.
2740 (It's remarkable that an alternative solution using something like
2741
2742    $count{lc($_)}++ for split('', "supercalifragilisticexpialidoceous");
2743    printf "%3d '%s'\n", $count2{$_}, $_ for ( qw{ a e i o u } );
2744
2745 is considerably slower.)
2746
2747
2748 =head2 Pragmas and debugging
2749
2750 Speaking of debugging, there are several pragmas available to control
2751 and debug regexps in Perl.  We have already encountered one pragma in
2752 the previous section, S<C<use re 'eval';>>, that allows variable
2753 interpolation and code expressions to coexist in a regexp.  The other
2754 pragmas are
2755
2756     use re 'taint';
2757     $tainted = <>;
2758     @parts = ($tainted =~ /(\w+)\s+(\w+)/; # @parts is now tainted
2759
2760 The C<taint> pragma causes any substrings from a match with a tainted
2761 variable to be tainted as well.  This is not normally the case, as
2762 regexps are often used to extract the safe bits from a tainted
2763 variable.  Use C<taint> when you are not extracting safe bits, but are
2764 performing some other processing.  Both C<taint> and C<eval> pragmas
2765 are lexically scoped, which means they are in effect only until
2766 the end of the block enclosing the pragmas.
2767
2768     use re '/m';  # or any other flags
2769     $multiline_string =~ /^foo/; # /m is implied
2770
2771 The C<re '/flags'> pragma (introduced in Perl
2772 5.14) turns on the given regular expression flags
2773 until the end of the lexical scope.  See C<re/"'/flags' mode"> for more
2774 detail.
2775
2776     use re 'debug';
2777     /^(.*)$/s;       # output debugging info
2778
2779     use re 'debugcolor';
2780     /^(.*)$/s;       # output debugging info in living color
2781
2782 The global C<debug> and C<debugcolor> pragmas allow one to get
2783 detailed debugging info about regexp compilation and
2784 execution.  C<debugcolor> is the same as debug, except the debugging
2785 information is displayed in color on terminals that can display
2786 termcap color sequences.  Here is example output:
2787
2788     % perl -e 'use re "debug"; "abc" =~ /a*b+c/;'
2789     Compiling REx `a*b+c'
2790     size 9 first at 1
2791        1: STAR(4)
2792        2:   EXACT <a>(0)
2793        4: PLUS(7)
2794        5:   EXACT <b>(0)
2795        7: EXACT <c>(9)
2796        9: END(0)
2797     floating `bc' at 0..2147483647 (checking floating) minlen 2
2798     Guessing start of match, REx `a*b+c' against `abc'...
2799     Found floating substr `bc' at offset 1...
2800     Guessed: match at offset 0
2801     Matching REx `a*b+c' against `abc'
2802       Setting an EVAL scope, savestack=3
2803        0 <> <abc>             |  1:  STAR
2804                                EXACT <a> can match 1 times out of 32767...
2805       Setting an EVAL scope, savestack=3
2806        1 <a> <bc>             |  4:    PLUS
2807                                EXACT <b> can match 1 times out of 32767...
2808       Setting an EVAL scope, savestack=3
2809        2 <ab> <c>             |  7:      EXACT <c>
2810        3 <abc> <>             |  9:      END
2811     Match successful!
2812     Freeing REx: `a*b+c'
2813
2814 If you have gotten this far into the tutorial, you can probably guess
2815 what the different parts of the debugging output tell you.  The first
2816 part
2817
2818     Compiling REx `a*b+c'
2819     size 9 first at 1
2820        1: STAR(4)
2821        2:   EXACT <a>(0)
2822        4: PLUS(7)
2823        5:   EXACT <b>(0)
2824        7: EXACT <c>(9)
2825        9: END(0)
2826
2827 describes the compilation stage.  C<STAR(4)> means that there is a
2828 starred object, in this case C<'a'>, and if it matches, goto line 4,
2829 i.e., C<PLUS(7)>.  The middle lines describe some heuristics and
2830 optimizations performed before a match:
2831
2832     floating `bc' at 0..2147483647 (checking floating) minlen 2
2833     Guessing start of match, REx `a*b+c' against `abc'...
2834     Found floating substr `bc' at offset 1...
2835     Guessed: match at offset 0
2836
2837 Then the match is executed and the remaining lines describe the
2838 process:
2839
2840     Matching REx `a*b+c' against `abc'
2841       Setting an EVAL scope, savestack=3
2842        0 <> <abc>             |  1:  STAR
2843                                EXACT <a> can match 1 times out of 32767...
2844       Setting an EVAL scope, savestack=3
2845        1 <a> <bc>             |  4:    PLUS
2846                                EXACT <b> can match 1 times out of 32767...
2847       Setting an EVAL scope, savestack=3
2848        2 <ab> <c>             |  7:      EXACT <c>
2849        3 <abc> <>             |  9:      END
2850     Match successful!
2851     Freeing REx: `a*b+c'
2852
2853 Each step is of the form S<C<< n <x> <y> >>>, with C<< <x> >> the
2854 part of the string matched and C<< <y> >> the part not yet
2855 matched.  The S<C<< |  1:  STAR >>> says that Perl is at line number 1
2856 in the compilation list above.  See
2857 L<perldebguts/"Debugging Regular Expressions"> for much more detail.
2858
2859 An alternative method of debugging regexps is to embed C<print>
2860 statements within the regexp.  This provides a blow-by-blow account of
2861 the backtracking in an alternation:
2862
2863     "that this" =~ m@(?{print "Start at position ", pos, "\n";})
2864                      t(?{print "t1\n";})
2865                      h(?{print "h1\n";})
2866                      i(?{print "i1\n";})
2867                      s(?{print "s1\n";})
2868                          |
2869                      t(?{print "t2\n";})
2870                      h(?{print "h2\n";})
2871                      a(?{print "a2\n";})
2872                      t(?{print "t2\n";})
2873                      (?{print "Done at position ", pos, "\n";})
2874                     @x;
2875
2876 prints
2877
2878     Start at position 0
2879     t1
2880     h1
2881     t2
2882     h2
2883     a2
2884     t2
2885     Done at position 4
2886
2887 =head1 BUGS
2888
2889 Code expressions, conditional expressions, and independent expressions
2890 are I<experimental>.  Don't use them in production code.  Yet.
2891
2892 =head1 SEE ALSO
2893
2894 This is just a tutorial.  For the full story on Perl regular
2895 expressions, see the L<perlre> regular expressions reference page.
2896
2897 For more information on the matching C<m//> and substitution C<s///>
2898 operators, see L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.  For
2899 information on the C<split> operation, see L<perlfunc/split>.
2900
2901 For an excellent all-around resource on the care and feeding of
2902 regular expressions, see the book I<Mastering Regular Expressions> by
2903 Jeffrey Friedl (published by O'Reilly, ISBN 1556592-257-3).
2904
2905 =head1 AUTHOR AND COPYRIGHT
2906
2907 Copyright (c) 2000 Mark Kvale
2908 All rights reserved.
2909
2910 This document may be distributed under the same terms as Perl itself.
2911
2912 =head2 Acknowledgments
2913
2914 The inspiration for the stop codon DNA example came from the ZIP
2915 code example in chapter 7 of I<Mastering Regular Expressions>.
2916
2917 The author would like to thank Jeff Pinyan, Andrew Johnson, Peter
2918 Haworth, Ronald J Kimball, and Joe Smith for all their helpful
2919 comments.
2920
2921 =cut
2922