This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
perldelta for 2384afee9 / #123553
[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 (or alert).  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.  You can define
296 your own custom character classes.  These
297 are denoted by brackets C<[...]>, with the set of characters
298 to be possibly matched inside.  Here are some examples:
299
300     /cat/;       # matches 'cat'
301     /[bcr]at/;   # matches 'bat, 'cat', or 'rat'
302     /item[0123456789]/;  # matches 'item0' or ... or 'item9'
303     "abc" =~ /[cab]/;    # matches 'a'
304
305 In the last statement, even though C<'c'> is the first character in
306 the class, C<'a'> matches because the first character position in the
307 string is the earliest point at which the regexp can match.
308
309     /[yY][eE][sS]/;      # match 'yes' in a case-insensitive way
310                          # 'yes', 'Yes', 'YES', etc.
311
312 This regexp displays a common task: perform a case-insensitive
313 match.  Perl provides a way of avoiding all those brackets by simply
314 appending an C<'i'> to the end of the match.  Then C</[yY][eE][sS]/;>
315 can be rewritten as C</yes/i;>.  The C<'i'> stands for
316 case-insensitive and is an example of a I<modifier> of the matching
317 operation.  We will meet other modifiers later in the tutorial.
318
319 We saw in the section above that there were ordinary characters, which
320 represented themselves, and special characters, which needed a
321 backslash C<\> to represent themselves.  The same is true in a
322 character class, but the sets of ordinary and special characters
323 inside a character class are different than those outside a character
324 class.  The special characters for a character class are C<-]\^$> (and
325 the pattern delimiter, whatever it is).
326 C<]> is special because it denotes the end of a character class.  C<$> is
327 special because it denotes a scalar variable.  C<\> is special because
328 it is used in escape sequences, just like above.  Here is how the
329 special characters C<]$\> are handled:
330
331    /[\]c]def/; # matches ']def' or 'cdef'
332    $x = 'bcr';
333    /[$x]at/;   # matches 'bat', 'cat', or 'rat'
334    /[\$x]at/;  # matches '$at' or 'xat'
335    /[\\$x]at/; # matches '\at', 'bat, 'cat', or 'rat'
336
337 The last two are a little tricky.  In C<[\$x]>, the backslash protects
338 the dollar sign, so the character class has two members C<$> and C<x>.
339 In C<[\\$x]>, the backslash is protected, so C<$x> is treated as a
340 variable and substituted in double quote fashion.
341
342 The special character C<'-'> acts as a range operator within character
343 classes, so that a contiguous set of characters can be written as a
344 range.  With ranges, the unwieldy C<[0123456789]> and C<[abc...xyz]>
345 become the svelte C<[0-9]> and C<[a-z]>.  Some examples are
346
347     /item[0-9]/;  # matches 'item0' or ... or 'item9'
348     /[0-9bx-z]aa/;  # matches '0aa', ..., '9aa',
349                     # 'baa', 'xaa', 'yaa', or 'zaa'
350     /[0-9a-fA-F]/;  # matches a hexadecimal digit
351     /[0-9a-zA-Z_]/; # matches a "word" character,
352                     # like those in a Perl variable name
353
354 If C<'-'> is the first or last character in a character class, it is
355 treated as an ordinary character; C<[-ab]>, C<[ab-]> and C<[a\-b]> are
356 all equivalent.
357
358 The special character C<^> in the first position of a character class
359 denotes a I<negated character class>, which matches any character but
360 those in the brackets.  Both C<[...]> and C<[^...]> must match a
361 character, or the match fails.  Then
362
363     /[^a]at/;  # doesn't match 'aat' or 'at', but matches
364                # all other 'bat', 'cat, '0at', '%at', etc.
365     /[^0-9]/;  # matches a non-numeric character
366     /[a^]at/;  # matches 'aat' or '^at'; here '^' is ordinary
367
368 Now, even C<[0-9]> can be a bother to write multiple times, so in the
369 interest of saving keystrokes and making regexps more readable, Perl
370 has several abbreviations for common character classes, as shown below.
371 Since the introduction of Unicode, unless the C<//a> modifier is in
372 effect, these character classes match more than just a few characters in
373 the ASCII range.
374
375 =over 4
376
377 =item *
378
379 \d matches a digit, not just [0-9] but also digits from non-roman scripts
380
381 =item *
382
383 \s matches a whitespace character, the set [\ \t\r\n\f] and others
384
385 =item *
386
387 \w matches a word character (alphanumeric or _), not just [0-9a-zA-Z_]
388 but also digits and characters from non-roman scripts
389
390 =item *
391
392 \D is a negated \d; it represents any other character than a digit, or [^\d]
393
394 =item *
395
396 \S is a negated \s; it represents any non-whitespace character [^\s]
397
398 =item *
399
400 \W is a negated \w; it represents any non-word character [^\w]
401
402 =item *
403
404 The period '.' matches any character but "\n" (unless the modifier C<//s> is
405 in effect, as explained below).
406
407 =item *
408
409 \N, like the period, matches any character but "\n", but it does so
410 regardless of whether the modifier C<//s> is in effect.
411
412 =back
413
414 The C<//a> modifier, available starting in Perl 5.14,  is used to
415 restrict the matches of \d, \s, and \w to just those in the ASCII range.
416 It is useful to keep your program from being needlessly exposed to full
417 Unicode (and its accompanying security considerations) when all you want
418 is to process English-like text.  (The "a" may be doubled, C<//aa>, to
419 provide even more restrictions, preventing case-insensitive matching of
420 ASCII with non-ASCII characters; otherwise a Unicode "Kelvin Sign"
421 would caselessly match a "k" or "K".)
422
423 The C<\d\s\w\D\S\W> abbreviations can be used both inside and outside
424 of bracketed character classes.  Here are some in use:
425
426     /\d\d:\d\d:\d\d/; # matches a hh:mm:ss time format
427     /[\d\s]/;         # matches any digit or whitespace character
428     /\w\W\w/;         # matches a word char, followed by a
429                       # non-word char, followed by a word char
430     /..rt/;           # matches any two chars, followed by 'rt'
431     /end\./;          # matches 'end.'
432     /end[.]/;         # same thing, matches 'end.'
433
434 Because a period is a metacharacter, it needs to be escaped to match
435 as an ordinary period. Because, for example, C<\d> and C<\w> are sets
436 of characters, it is incorrect to think of C<[^\d\w]> as C<[\D\W]>; in
437 fact C<[^\d\w]> is the same as C<[^\w]>, which is the same as
438 C<[\W]>. Think DeMorgan's laws.
439
440 In actuality, the period and C<\d\s\w\D\S\W> abbreviations are
441 themselves types of character classes, so the ones surrounded by
442 brackets are just one type of character class.  When we need to make a
443 distinction, we refer to them as "bracketed character classes."
444
445 An anchor useful in basic regexps is the I<word anchor>
446 C<\b>.  This matches a boundary between a word character and a non-word
447 character C<\w\W> or C<\W\w>:
448
449     $x = "Housecat catenates house and cat";
450     $x =~ /cat/;    # matches cat in 'housecat'
451     $x =~ /\bcat/;  # matches cat in 'catenates'
452     $x =~ /cat\b/;  # matches cat in 'housecat'
453     $x =~ /\bcat\b/;  # matches 'cat' at end of string
454
455 Note in the last example, the end of the string is considered a word
456 boundary.
457
458 You might wonder why C<'.'> matches everything but C<"\n"> - why not
459 every character? The reason is that often one is matching against
460 lines and would like to ignore the newline characters.  For instance,
461 while the string C<"\n"> represents one line, we would like to think
462 of it as empty.  Then
463
464     ""   =~ /^$/;    # matches
465     "\n" =~ /^$/;    # matches, $ anchors before "\n"
466
467     ""   =~ /./;      # doesn't match; it needs a char
468     ""   =~ /^.$/;    # doesn't match; it needs a char
469     "\n" =~ /^.$/;    # doesn't match; it needs a char other than "\n"
470     "a"  =~ /^.$/;    # matches
471     "a\n"  =~ /^.$/;  # matches, $ anchors before "\n"
472
473 This behavior is convenient, because we usually want to ignore
474 newlines when we count and match characters in a line.  Sometimes,
475 however, we want to keep track of newlines.  We might even want C<^>
476 and C<$> to anchor at the beginning and end of lines within the
477 string, rather than just the beginning and end of the string.  Perl
478 allows us to choose between ignoring and paying attention to newlines
479 by using the C<//s> and C<//m> modifiers.  C<//s> and C<//m> stand for
480 single line and multi-line and they determine whether a string is to
481 be treated as one continuous string, or as a set of lines.  The two
482 modifiers affect two aspects of how the regexp is interpreted: 1) how
483 the C<'.'> character class is defined, and 2) where the anchors C<^>
484 and C<$> are able to match.  Here are the four possible combinations:
485
486 =over 4
487
488 =item *
489
490 no modifiers (//): Default behavior.  C<'.'> matches any character
491 except C<"\n">.  C<^> matches only at the beginning of the string and
492 C<$> matches only at the end or before a newline at the end.
493
494 =item *
495
496 s modifier (//s): Treat string as a single long line.  C<'.'> matches
497 any character, even C<"\n">.  C<^> matches only at the beginning of
498 the string and C<$> matches only at the end or before a newline at the
499 end.
500
501 =item *
502
503 m modifier (//m): Treat string as a set of multiple lines.  C<'.'>
504 matches any character except C<"\n">.  C<^> and C<$> are able to match
505 at the start or end of I<any> line within the string.
506
507 =item *
508
509 both s and m modifiers (//sm): Treat string as a single long line, but
510 detect multiple lines.  C<'.'> matches any character, even
511 C<"\n">.  C<^> and C<$>, however, are able to match at the start or end
512 of I<any> line within the string.
513
514 =back
515
516 Here are examples of C<//s> and C<//m> in action:
517
518     $x = "There once was a girl\nWho programmed in Perl\n";
519
520     $x =~ /^Who/;   # doesn't match, "Who" not at start of string
521     $x =~ /^Who/s;  # doesn't match, "Who" not at start of string
522     $x =~ /^Who/m;  # matches, "Who" at start of second line
523     $x =~ /^Who/sm; # matches, "Who" at start of second line
524
525     $x =~ /girl.Who/;   # doesn't match, "." doesn't match "\n"
526     $x =~ /girl.Who/s;  # matches, "." matches "\n"
527     $x =~ /girl.Who/m;  # doesn't match, "." doesn't match "\n"
528     $x =~ /girl.Who/sm; # matches, "." matches "\n"
529
530 Most of the time, the default behavior is what is wanted, but C<//s> and
531 C<//m> are occasionally very useful.  If C<//m> is being used, the start
532 of the string can still be matched with C<\A> and the end of the string
533 can still be matched with the anchors C<\Z> (matches both the end and
534 the newline before, like C<$>), and C<\z> (matches only the end):
535
536     $x =~ /^Who/m;   # matches, "Who" at start of second line
537     $x =~ /\AWho/m;  # doesn't match, "Who" is not at start of string
538
539     $x =~ /girl$/m;  # matches, "girl" at end of first line
540     $x =~ /girl\Z/m; # doesn't match, "girl" is not at end of string
541
542     $x =~ /Perl\Z/m; # matches, "Perl" is at newline before end
543     $x =~ /Perl\z/m; # doesn't match, "Perl" is not at end of string
544
545 We now know how to create choices among classes of characters in a
546 regexp.  What about choices among words or character strings? Such
547 choices are described in the next section.
548
549 =head2 Matching this or that
550
551 Sometimes we would like our regexp to be able to match different
552 possible words or character strings.  This is accomplished by using
553 the I<alternation> metacharacter C<|>.  To match C<dog> or C<cat>, we
554 form the regexp C<dog|cat>.  As before, Perl will try to match the
555 regexp at the earliest possible point in the string.  At each
556 character position, Perl will first try to match the first
557 alternative, C<dog>.  If C<dog> doesn't match, Perl will then try the
558 next alternative, C<cat>.  If C<cat> doesn't match either, then the
559 match fails and Perl moves to the next position in the string.  Some
560 examples:
561
562     "cats and dogs" =~ /cat|dog|bird/;  # matches "cat"
563     "cats and dogs" =~ /dog|cat|bird/;  # matches "cat"
564
565 Even though C<dog> is the first alternative in the second regexp,
566 C<cat> is able to match earlier in the string.
567
568     "cats"          =~ /c|ca|cat|cats/; # matches "c"
569     "cats"          =~ /cats|cat|ca|c/; # matches "cats"
570
571 Here, all the alternatives match at the first string position, so the
572 first alternative is the one that matches.  If some of the
573 alternatives are truncations of the others, put the longest ones first
574 to give them a chance to match.
575
576     "cab" =~ /a|b|c/ # matches "c"
577                      # /a|b|c/ == /[abc]/
578
579 The last example points out that character classes are like
580 alternations of characters.  At a given character position, the first
581 alternative that allows the regexp match to succeed will be the one
582 that matches.
583
584 =head2 Grouping things and hierarchical matching
585
586 Alternation allows a regexp to choose among alternatives, but by
587 itself it is unsatisfying.  The reason is that each alternative is a whole
588 regexp, but sometime we want alternatives for just part of a
589 regexp.  For instance, suppose we want to search for housecats or
590 housekeepers.  The regexp C<housecat|housekeeper> fits the bill, but is
591 inefficient because we had to type C<house> twice.  It would be nice to
592 have parts of the regexp be constant, like C<house>, and some
593 parts have alternatives, like C<cat|keeper>.
594
595 The I<grouping> metacharacters C<()> solve this problem.  Grouping
596 allows parts of a regexp to be treated as a single unit.  Parts of a
597 regexp are grouped by enclosing them in parentheses.  Thus we could solve
598 the C<housecat|housekeeper> by forming the regexp as
599 C<house(cat|keeper)>.  The regexp C<house(cat|keeper)> means match
600 C<house> followed by either C<cat> or C<keeper>.  Some more examples
601 are
602
603     /(a|b)b/;    # matches 'ab' or 'bb'
604     /(ac|b)b/;   # matches 'acb' or 'bb'
605     /(^a|b)c/;   # matches 'ac' at start of string or 'bc' anywhere
606     /(a|[bc])d/; # matches 'ad', 'bd', or 'cd'
607
608     /house(cat|)/;  # matches either 'housecat' or 'house'
609     /house(cat(s|)|)/;  # matches either 'housecats' or 'housecat' or
610                         # 'house'.  Note groups can be nested.
611
612     /(19|20|)\d\d/;  # match years 19xx, 20xx, or the Y2K problem, xx
613     "20" =~ /(19|20|)\d\d/;  # matches the null alternative '()\d\d',
614                              # because '20\d\d' can't match
615
616 Alternations behave the same way in groups as out of them: at a given
617 string position, the leftmost alternative that allows the regexp to
618 match is taken.  So in the last example at the first string position,
619 C<"20"> matches the second alternative, but there is nothing left over
620 to match the next two digits C<\d\d>.  So Perl moves on to the next
621 alternative, which is the null alternative and that works, since
622 C<"20"> is two digits.
623
624 The process of trying one alternative, seeing if it matches, and
625 moving on to the next alternative, while going back in the string
626 from where the previous alternative was tried, if it doesn't, is called
627 I<backtracking>.  The term 'backtracking' comes from the idea that
628 matching a regexp is like a walk in the woods.  Successfully matching
629 a regexp is like arriving at a destination.  There are many possible
630 trailheads, one for each string position, and each one is tried in
631 order, left to right.  From each trailhead there may be many paths,
632 some of which get you there, and some which are dead ends.  When you
633 walk along a trail and hit a dead end, you have to backtrack along the
634 trail to an earlier point to try another trail.  If you hit your
635 destination, you stop immediately and forget about trying all the
636 other trails.  You are persistent, and only if you have tried all the
637 trails from all the trailheads and not arrived at your destination, do
638 you declare failure.  To be concrete, here is a step-by-step analysis
639 of what Perl does when it tries to match the regexp
640
641     "abcde" =~ /(abd|abc)(df|d|de)/;
642
643 =over 4
644
645 =item Z<>0
646
647 Start with the first letter in the string 'a'.
648
649 =item Z<>1
650
651 Try the first alternative in the first group 'abd'.
652
653 =item Z<>2
654
655 Match 'a' followed by 'b'. So far so good.
656
657 =item Z<>3
658
659 'd' in the regexp doesn't match 'c' in the string - a dead
660 end.  So backtrack two characters and pick the second alternative in
661 the first group 'abc'.
662
663 =item Z<>4
664
665 Match 'a' followed by 'b' followed by 'c'.  We are on a roll
666 and have satisfied the first group. Set $1 to 'abc'.
667
668 =item Z<>5
669
670 Move on to the second group and pick the first alternative
671 'df'.
672
673 =item Z<>6
674
675 Match the 'd'.
676
677 =item Z<>7
678
679 'f' in the regexp doesn't match 'e' in the string, so a dead
680 end.  Backtrack one character and pick the second alternative in the
681 second group 'd'.
682
683 =item Z<>8
684
685 'd' matches. The second grouping is satisfied, so set $2 to
686 'd'.
687
688 =item Z<>9
689
690 We are at the end of the regexp, so we are done! We have
691 matched 'abcd' out of the string "abcde".
692
693 =back
694
695 There are a couple of things to note about this analysis.  First, the
696 third alternative in the second group 'de' also allows a match, but we
697 stopped before we got to it - at a given character position, leftmost
698 wins.  Second, we were able to get a match at the first character
699 position of the string 'a'.  If there were no matches at the first
700 position, Perl would move to the second character position 'b' and
701 attempt the match all over again.  Only when all possible paths at all
702 possible character positions have been exhausted does Perl give
703 up and declare S<C<$string =~ /(abd|abc)(df|d|de)/;>> to be false.
704
705 Even with all this work, regexp matching happens remarkably fast.  To
706 speed things up, Perl compiles the regexp into a compact sequence of
707 opcodes that can often fit inside a processor cache.  When the code is
708 executed, these opcodes can then run at full throttle and search very
709 quickly.
710
711 =head2 Extracting matches
712
713 The grouping metacharacters C<()> also serve another completely
714 different function: they allow the extraction of the parts of a string
715 that matched.  This is very useful to find out what matched and for
716 text processing in general.  For each grouping, the part that matched
717 inside goes into the special variables C<$1>, C<$2>, etc.  They can be
718 used just as ordinary variables:
719
720     # extract hours, minutes, seconds
721     if ($time =~ /(\d\d):(\d\d):(\d\d)/) {    # match hh:mm:ss format
722         $hours = $1;
723         $minutes = $2;
724         $seconds = $3;
725     }
726
727 Now, we know that in scalar context,
728 S<C<$time =~ /(\d\d):(\d\d):(\d\d)/>> returns a true or false
729 value.  In list context, however, it returns the list of matched values
730 C<($1,$2,$3)>.  So we could write the code more compactly as
731
732     # extract hours, minutes, seconds
733     ($hours, $minutes, $second) = ($time =~ /(\d\d):(\d\d):(\d\d)/);
734
735 If the groupings in a regexp are nested, C<$1> gets the group with the
736 leftmost opening parenthesis, C<$2> the next opening parenthesis,
737 etc.  Here is a regexp with nested groups:
738
739     /(ab(cd|ef)((gi)|j))/;
740      1  2      34
741
742 If this regexp matches, C<$1> contains a string starting with
743 C<'ab'>, C<$2> is either set to C<'cd'> or C<'ef'>, C<$3> equals either
744 C<'gi'> or C<'j'>, and C<$4> is either set to C<'gi'>, just like C<$3>,
745 or it remains undefined.
746
747 For convenience, Perl sets C<$+> to the string held by the highest numbered
748 C<$1>, C<$2>,... that got assigned (and, somewhat related, C<$^N> to the
749 value of the C<$1>, C<$2>,... most-recently assigned; i.e. the C<$1>,
750 C<$2>,... associated with the rightmost closing parenthesis used in the
751 match).
752
753
754 =head2 Backreferences
755
756 Closely associated with the matching variables C<$1>, C<$2>, ... are
757 the I<backreferences> C<\g1>, C<\g2>,...  Backreferences are simply
758 matching variables that can be used I<inside> a regexp.  This is a
759 really nice feature; what matches later in a regexp is made to depend on
760 what matched earlier in the regexp.  Suppose we wanted to look
761 for doubled words in a text, like 'the the'.  The following regexp finds
762 all 3-letter doubles with a space in between:
763
764     /\b(\w\w\w)\s\g1\b/;
765
766 The grouping assigns a value to \g1, so that the same 3-letter sequence
767 is used for both parts.
768
769 A similar task is to find words consisting of two identical parts:
770
771     % simple_grep '^(\w\w\w\w|\w\w\w|\w\w|\w)\g1$' /usr/dict/words
772     beriberi
773     booboo
774     coco
775     mama
776     murmur
777     papa
778
779 The regexp has a single grouping which considers 4-letter
780 combinations, then 3-letter combinations, etc., and uses C<\g1> to look for
781 a repeat.  Although C<$1> and C<\g1> represent the same thing, care should be
782 taken to use matched variables C<$1>, C<$2>,... only I<outside> a regexp
783 and backreferences C<\g1>, C<\g2>,... only I<inside> a regexp; not doing
784 so may lead to surprising and unsatisfactory results.
785
786
787 =head2 Relative backreferences
788
789 Counting the opening parentheses to get the correct number for a
790 backreference is error-prone as soon as there is more than one
791 capturing group.  A more convenient technique became available
792 with Perl 5.10: relative backreferences. To refer to the immediately
793 preceding capture group one now may write C<\g{-1}>, the next but
794 last is available via C<\g{-2}>, and so on.
795
796 Another good reason in addition to readability and maintainability
797 for using relative backreferences is illustrated by the following example,
798 where a simple pattern for matching peculiar strings is used:
799
800     $a99a = '([a-z])(\d)\g2\g1';   # matches a11a, g22g, x33x, etc.
801
802 Now that we have this pattern stored as a handy string, we might feel
803 tempted to use it as a part of some other pattern:
804
805     $line = "code=e99e";
806     if ($line =~ /^(\w+)=$a99a$/){   # unexpected behavior!
807         print "$1 is valid\n";
808     } else {
809         print "bad line: '$line'\n";
810     }
811
812 But this doesn't match, at least not the way one might expect. Only
813 after inserting the interpolated C<$a99a> and looking at the resulting
814 full text of the regexp is it obvious that the backreferences have
815 backfired. The subexpression C<(\w+)> has snatched number 1 and
816 demoted the groups in C<$a99a> by one rank. This can be avoided by
817 using relative backreferences:
818
819     $a99a = '([a-z])(\d)\g{-1}\g{-2}';  # safe for being interpolated
820
821
822 =head2 Named backreferences
823
824 Perl 5.10 also introduced named capture groups and named backreferences.
825 To attach a name to a capturing group, you write either
826 C<< (?<name>...) >> or C<< (?'name'...) >>.  The backreference may
827 then be written as C<\g{name}>.  It is permissible to attach the
828 same name to more than one group, but then only the leftmost one of the
829 eponymous set can be referenced.  Outside of the pattern a named
830 capture group is accessible through the C<%+> hash.
831
832 Assuming that we have to match calendar dates which may be given in one
833 of the three formats yyyy-mm-dd, mm/dd/yyyy or dd.mm.yyyy, we can write
834 three suitable patterns where we use 'd', 'm' and 'y' respectively as the
835 names of the groups capturing the pertaining components of a date. The
836 matching operation combines the three patterns as alternatives:
837
838     $fmt1 = '(?<y>\d\d\d\d)-(?<m>\d\d)-(?<d>\d\d)';
839     $fmt2 = '(?<m>\d\d)/(?<d>\d\d)/(?<y>\d\d\d\d)';
840     $fmt3 = '(?<d>\d\d)\.(?<m>\d\d)\.(?<y>\d\d\d\d)';
841     for my $d qw( 2006-10-21 15.01.2007 10/31/2005 ){
842         if ( $d =~ m{$fmt1|$fmt2|$fmt3} ){
843             print "day=$+{d} month=$+{m} year=$+{y}\n";
844         }
845     }
846
847 If any of the alternatives matches, the hash C<%+> is bound to contain the
848 three key-value pairs.
849
850
851 =head2 Alternative capture group numbering
852
853 Yet another capturing group numbering technique (also as from Perl 5.10)
854 deals with the problem of referring to groups within a set of alternatives.
855 Consider a pattern for matching a time of the day, civil or military style:
856
857     if ( $time =~ /(\d\d|\d):(\d\d)|(\d\d)(\d\d)/ ){
858         # process hour and minute
859     }
860
861 Processing the results requires an additional if statement to determine
862 whether C<$1> and C<$2> or C<$3> and C<$4> contain the goodies. It would
863 be easier if we could use group numbers 1 and 2 in second alternative as
864 well, and this is exactly what the parenthesized construct C<(?|...)>,
865 set around an alternative achieves. Here is an extended version of the
866 previous pattern:
867
868   if($time =~ /(?|(\d\d|\d):(\d\d)|(\d\d)(\d\d))\s+([A-Z][A-Z][A-Z])/){
869       print "hour=$1 minute=$2 zone=$3\n";
870   }
871
872 Within the alternative numbering group, group numbers start at the same
873 position for each alternative. After the group, numbering continues
874 with one higher than the maximum reached across all the alternatives.
875
876 =head2 Position information
877
878 In addition to what was matched, Perl also provides the
879 positions of what was matched as contents of the C<@-> and C<@+>
880 arrays. C<$-[0]> is the position of the start of the entire match and
881 C<$+[0]> is the position of the end. Similarly, C<$-[n]> is the
882 position of the start of the C<$n> match and C<$+[n]> is the position
883 of the end. If C<$n> is undefined, so are C<$-[n]> and C<$+[n]>. Then
884 this code
885
886     $x = "Mmm...donut, thought Homer";
887     $x =~ /^(Mmm|Yech)\.\.\.(donut|peas)/; # matches
888     foreach $exp (1..$#-) {
889         print "Match $exp: '${$exp}' at position ($-[$exp],$+[$exp])\n";
890     }
891
892 prints
893
894     Match 1: 'Mmm' at position (0,3)
895     Match 2: 'donut' at position (6,11)
896
897 Even if there are no groupings in a regexp, it is still possible to
898 find out what exactly matched in a string.  If you use them, Perl
899 will set C<$`> to the part of the string before the match, will set C<$&>
900 to the part of the string that matched, and will set C<$'> to the part
901 of the string after the match.  An example:
902
903     $x = "the cat caught the mouse";
904     $x =~ /cat/;  # $` = 'the ', $& = 'cat', $' = ' caught the mouse'
905     $x =~ /the/;  # $` = '', $& = 'the', $' = ' cat caught the mouse'
906
907 In the second match, C<$`> equals C<''> because the regexp matched at the
908 first character position in the string and stopped; it never saw the
909 second 'the'.
910
911 If your code is to run on Perl versions earlier than
912 5.20, it is worthwhile to note that using C<$`> and C<$'>
913 slows down regexp matching quite a bit, while C<$&> slows it down to a
914 lesser extent, because if they are used in one regexp in a program,
915 they are generated for I<all> regexps in the program.  So if raw
916 performance is a goal of your application, they should be avoided.
917 If you need to extract the corresponding substrings, use C<@-> and
918 C<@+> instead:
919
920     $` is the same as substr( $x, 0, $-[0] )
921     $& is the same as substr( $x, $-[0], $+[0]-$-[0] )
922     $' is the same as substr( $x, $+[0] )
923
924 As of Perl 5.10, the C<${^PREMATCH}>, C<${^MATCH}> and C<${^POSTMATCH}>
925 variables may be used.  These are only set if the C</p> modifier is
926 present.  Consequently they do not penalize the rest of the program.  In
927 Perl 5.20, C<${^PREMATCH}>, C<${^MATCH}> and C<${^POSTMATCH}> are available
928 whether the C</p> has been used or not (the modifier is ignored), and
929 C<$`>, C<$'> and C<$&> do not cause any speed difference.
930
931 =head2 Non-capturing groupings
932
933 A group that is required to bundle a set of alternatives may or may not be
934 useful as a capturing group.  If it isn't, it just creates a superfluous
935 addition to the set of available capture group values, inside as well as
936 outside the regexp.  Non-capturing groupings, denoted by C<(?:regexp)>,
937 still allow the regexp to be treated as a single unit, but don't establish
938 a capturing group at the same time.  Both capturing and non-capturing
939 groupings are allowed to co-exist in the same regexp.  Because there is
940 no extraction, non-capturing groupings are faster than capturing
941 groupings.  Non-capturing groupings are also handy for choosing exactly
942 which parts of a regexp are to be extracted to matching variables:
943
944     # match a number, $1-$4 are set, but we only want $1
945     /([+-]?\ *(\d+(\.\d*)?|\.\d+)([eE][+-]?\d+)?)/;
946
947     # match a number faster , only $1 is set
948     /([+-]?\ *(?:\d+(?:\.\d*)?|\.\d+)(?:[eE][+-]?\d+)?)/;
949
950     # match a number, get $1 = whole number, $2 = exponent
951     /([+-]?\ *(?:\d+(?:\.\d*)?|\.\d+)(?:[eE]([+-]?\d+))?)/;
952
953 Non-capturing groupings are also useful for removing nuisance
954 elements gathered from a split operation where parentheses are
955 required for some reason:
956
957     $x = '12aba34ba5';
958     @num = split /(a|b)+/, $x;    # @num = ('12','a','34','a','5')
959     @num = split /(?:a|b)+/, $x;  # @num = ('12','34','5')
960
961 In Perl 5.22 and later, all groups within a regexp can be set to
962 non-capturing by using the new C</n> flag:
963
964     "hello" =~ /(hi|hello)/n; # $1 is not set!
965
966 See L<perlre/"n"> for more information.
967
968 =head2 Matching repetitions
969
970 The examples in the previous section display an annoying weakness.  We
971 were only matching 3-letter words, or chunks of words of 4 letters or
972 less.  We'd like to be able to match words or, more generally, strings
973 of any length, without writing out tedious alternatives like
974 C<\w\w\w\w|\w\w\w|\w\w|\w>.
975
976 This is exactly the problem the I<quantifier> metacharacters C<?>,
977 C<*>, C<+>, and C<{}> were created for.  They allow us to delimit the
978 number of repeats for a portion of a regexp we consider to be a
979 match.  Quantifiers are put immediately after the character, character
980 class, or grouping that we want to specify.  They have the following
981 meanings:
982
983 =over 4
984
985 =item *
986
987 C<a?> means: match 'a' 1 or 0 times
988
989 =item *
990
991 C<a*> means: match 'a' 0 or more times, i.e., any number of times
992
993 =item *
994
995 C<a+> means: match 'a' 1 or more times, i.e., at least once
996
997 =item *
998
999 C<a{n,m}> means: match at least C<n> times, but not more than C<m>
1000 times.
1001
1002 =item *
1003
1004 C<a{n,}> means: match at least C<n> or more times
1005
1006 =item *
1007
1008 C<a{n}> means: match exactly C<n> times
1009
1010 =back
1011
1012 Here are some examples:
1013
1014     /[a-z]+\s+\d*/;  # match a lowercase word, at least one space, and
1015                      # any number of digits
1016     /(\w+)\s+\g1/;    # match doubled words of arbitrary length
1017     /y(es)?/i;       # matches 'y', 'Y', or a case-insensitive 'yes'
1018     $year =~ /^\d{2,4}$/;  # make sure year is at least 2 but not more
1019                            # than 4 digits
1020     $year =~ /^\d{4}$|^\d{2}$/; # better match; throw out 3-digit dates
1021     $year =~ /^\d{2}(\d{2})?$/; # same thing written differently.
1022                                 # However, this captures the last two
1023                                 # digits in $1 and the other does not.
1024
1025     % simple_grep '^(\w+)\g1$' /usr/dict/words   # isn't this easier?
1026     beriberi
1027     booboo
1028     coco
1029     mama
1030     murmur
1031     papa
1032
1033 For all of these quantifiers, Perl will try to match as much of the
1034 string as possible, while still allowing the regexp to succeed.  Thus
1035 with C</a?.../>, Perl will first try to match the regexp with the C<a>
1036 present; if that fails, Perl will try to match the regexp without the
1037 C<a> present.  For the quantifier C<*>, we get the following:
1038
1039     $x = "the cat in the hat";
1040     $x =~ /^(.*)(cat)(.*)$/; # matches,
1041                              # $1 = 'the '
1042                              # $2 = 'cat'
1043                              # $3 = ' in the hat'
1044
1045 Which is what we might expect, the match finds the only C<cat> in the
1046 string and locks onto it.  Consider, however, this regexp:
1047
1048     $x =~ /^(.*)(at)(.*)$/; # matches,
1049                             # $1 = 'the cat in the h'
1050                             # $2 = 'at'
1051                             # $3 = ''   (0 characters match)
1052
1053 One might initially guess that Perl would find the C<at> in C<cat> and
1054 stop there, but that wouldn't give the longest possible string to the
1055 first quantifier C<.*>.  Instead, the first quantifier C<.*> grabs as
1056 much of the string as possible while still having the regexp match.  In
1057 this example, that means having the C<at> sequence with the final C<at>
1058 in the string.  The other important principle illustrated here is that,
1059 when there are two or more elements in a regexp, the I<leftmost>
1060 quantifier, if there is one, gets to grab as much of the string as
1061 possible, leaving the rest of the regexp to fight over scraps.  Thus in
1062 our example, the first quantifier C<.*> grabs most of the string, while
1063 the second quantifier C<.*> gets the empty string.   Quantifiers that
1064 grab as much of the string as possible are called I<maximal match> or
1065 I<greedy> quantifiers.
1066
1067 When a regexp can match a string in several different ways, we can use
1068 the principles above to predict which way the regexp will match:
1069
1070 =over 4
1071
1072 =item *
1073
1074 Principle 0: Taken as a whole, any regexp will be matched at the
1075 earliest possible position in the string.
1076
1077 =item *
1078
1079 Principle 1: In an alternation C<a|b|c...>, the leftmost alternative
1080 that allows a match for the whole regexp will be the one used.
1081
1082 =item *
1083
1084 Principle 2: The maximal matching quantifiers C<?>, C<*>, C<+> and
1085 C<{n,m}> will in general match as much of the string as possible while
1086 still allowing the whole regexp to match.
1087
1088 =item *
1089
1090 Principle 3: If there are two or more elements in a regexp, the
1091 leftmost greedy quantifier, if any, will match as much of the string
1092 as possible while still allowing the whole regexp to match.  The next
1093 leftmost greedy quantifier, if any, will try to match as much of the
1094 string remaining available to it as possible, while still allowing the
1095 whole regexp to match.  And so on, until all the regexp elements are
1096 satisfied.
1097
1098 =back
1099
1100 As we have seen above, Principle 0 overrides the others. The regexp
1101 will be matched as early as possible, with the other principles
1102 determining how the regexp matches at that earliest character
1103 position.
1104
1105 Here is an example of these principles in action:
1106
1107     $x = "The programming republic of Perl";
1108     $x =~ /^(.+)(e|r)(.*)$/;  # matches,
1109                               # $1 = 'The programming republic of Pe'
1110                               # $2 = 'r'
1111                               # $3 = 'l'
1112
1113 This regexp matches at the earliest string position, C<'T'>.  One
1114 might think that C<e>, being leftmost in the alternation, would be
1115 matched, but C<r> produces the longest string in the first quantifier.
1116
1117     $x =~ /(m{1,2})(.*)$/;  # matches,
1118                             # $1 = 'mm'
1119                             # $2 = 'ing republic of Perl'
1120
1121 Here, The earliest possible match is at the first C<'m'> in
1122 C<programming>. C<m{1,2}> is the first quantifier, so it gets to match
1123 a maximal C<mm>.
1124
1125     $x =~ /.*(m{1,2})(.*)$/;  # matches,
1126                               # $1 = 'm'
1127                               # $2 = 'ing republic of Perl'
1128
1129 Here, the regexp matches at the start of the string. The first
1130 quantifier C<.*> grabs as much as possible, leaving just a single
1131 C<'m'> for the second quantifier C<m{1,2}>.
1132
1133     $x =~ /(.?)(m{1,2})(.*)$/;  # matches,
1134                                 # $1 = 'a'
1135                                 # $2 = 'mm'
1136                                 # $3 = 'ing republic of Perl'
1137
1138 Here, C<.?> eats its maximal one character at the earliest possible
1139 position in the string, C<'a'> in C<programming>, leaving C<m{1,2}>
1140 the opportunity to match both C<m>'s. Finally,
1141
1142     "aXXXb" =~ /(X*)/; # matches with $1 = ''
1143
1144 because it can match zero copies of C<'X'> at the beginning of the
1145 string.  If you definitely want to match at least one C<'X'>, use
1146 C<X+>, not C<X*>.
1147
1148 Sometimes greed is not good.  At times, we would like quantifiers to
1149 match a I<minimal> piece of string, rather than a maximal piece.  For
1150 this purpose, Larry Wall created the I<minimal match> or
1151 I<non-greedy> quantifiers C<??>, C<*?>, C<+?>, and C<{}?>.  These are
1152 the usual quantifiers with a C<?> appended to them.  They have the
1153 following meanings:
1154
1155 =over 4
1156
1157 =item *
1158
1159 C<a??> means: match 'a' 0 or 1 times. Try 0 first, then 1.
1160
1161 =item *
1162
1163 C<a*?> means: match 'a' 0 or more times, i.e., any number of times,
1164 but as few times as possible
1165
1166 =item *
1167
1168 C<a+?> means: match 'a' 1 or more times, i.e., at least once, but
1169 as few times as possible
1170
1171 =item *
1172
1173 C<a{n,m}?> means: match at least C<n> times, not more than C<m>
1174 times, as few times as possible
1175
1176 =item *
1177
1178 C<a{n,}?> means: match at least C<n> times, but as few times as
1179 possible
1180
1181 =item *
1182
1183 C<a{n}?> means: match exactly C<n> times.  Because we match exactly
1184 C<n> times, C<a{n}?> is equivalent to C<a{n}> and is just there for
1185 notational consistency.
1186
1187 =back
1188
1189 Let's look at the example above, but with minimal quantifiers:
1190
1191     $x = "The programming republic of Perl";
1192     $x =~ /^(.+?)(e|r)(.*)$/; # matches,
1193                               # $1 = 'Th'
1194                               # $2 = 'e'
1195                               # $3 = ' programming republic of Perl'
1196
1197 The minimal string that will allow both the start of the string C<^>
1198 and the alternation to match is C<Th>, with the alternation C<e|r>
1199 matching C<e>.  The second quantifier C<.*> is free to gobble up the
1200 rest of the string.
1201
1202     $x =~ /(m{1,2}?)(.*?)$/;  # matches,
1203                               # $1 = 'm'
1204                               # $2 = 'ming republic of Perl'
1205
1206 The first string position that this regexp can match is at the first
1207 C<'m'> in C<programming>. At this position, the minimal C<m{1,2}?>
1208 matches just one C<'m'>.  Although the second quantifier C<.*?> would
1209 prefer to match no characters, it is constrained by the end-of-string
1210 anchor C<$> to match the rest of the string.
1211
1212     $x =~ /(.*?)(m{1,2}?)(.*)$/;  # matches,
1213                                   # $1 = 'The progra'
1214                                   # $2 = 'm'
1215                                   # $3 = 'ming republic of Perl'
1216
1217 In this regexp, you might expect the first minimal quantifier C<.*?>
1218 to match the empty string, because it is not constrained by a C<^>
1219 anchor to match the beginning of the word.  Principle 0 applies here,
1220 however.  Because it is possible for the whole regexp to match at the
1221 start of the string, it I<will> match at the start of the string.  Thus
1222 the first quantifier has to match everything up to the first C<m>.  The
1223 second minimal quantifier matches just one C<m> and the third
1224 quantifier matches the rest of the string.
1225
1226     $x =~ /(.??)(m{1,2})(.*)$/;  # matches,
1227                                  # $1 = 'a'
1228                                  # $2 = 'mm'
1229                                  # $3 = 'ing republic of Perl'
1230
1231 Just as in the previous regexp, the first quantifier C<.??> can match
1232 earliest at position C<'a'>, so it does.  The second quantifier is
1233 greedy, so it matches C<mm>, and the third matches the rest of the
1234 string.
1235
1236 We can modify principle 3 above to take into account non-greedy
1237 quantifiers:
1238
1239 =over 4
1240
1241 =item *
1242
1243 Principle 3: If there are two or more elements in a regexp, the
1244 leftmost greedy (non-greedy) quantifier, if any, will match as much
1245 (little) of the string as possible while still allowing the whole
1246 regexp to match.  The next leftmost greedy (non-greedy) quantifier, if
1247 any, will try to match as much (little) of the string remaining
1248 available to it as possible, while still allowing the whole regexp to
1249 match.  And so on, until all the regexp elements are satisfied.
1250
1251 =back
1252
1253 Just like alternation, quantifiers are also susceptible to
1254 backtracking.  Here is a step-by-step analysis of the example
1255
1256     $x = "the cat in the hat";
1257     $x =~ /^(.*)(at)(.*)$/; # matches,
1258                             # $1 = 'the cat in the h'
1259                             # $2 = 'at'
1260                             # $3 = ''   (0 matches)
1261
1262 =over 4
1263
1264 =item Z<>0
1265
1266 Start with the first letter in the string 't'.
1267
1268 =item Z<>1
1269
1270 The first quantifier '.*' starts out by matching the whole
1271 string 'the cat in the hat'.
1272
1273 =item Z<>2
1274
1275 'a' in the regexp element 'at' doesn't match the end of the
1276 string.  Backtrack one character.
1277
1278 =item Z<>3
1279
1280 'a' in the regexp element 'at' still doesn't match the last
1281 letter of the string 't', so backtrack one more character.
1282
1283 =item Z<>4
1284
1285 Now we can match the 'a' and the 't'.
1286
1287 =item Z<>5
1288
1289 Move on to the third element '.*'.  Since we are at the end of
1290 the string and '.*' can match 0 times, assign it the empty string.
1291
1292 =item Z<>6
1293
1294 We are done!
1295
1296 =back
1297
1298 Most of the time, all this moving forward and backtracking happens
1299 quickly and searching is fast. There are some pathological regexps,
1300 however, whose execution time exponentially grows with the size of the
1301 string.  A typical structure that blows up in your face is of the form
1302
1303     /(a|b+)*/;
1304
1305 The problem is the nested indeterminate quantifiers.  There are many
1306 different ways of partitioning a string of length n between the C<+>
1307 and C<*>: one repetition with C<b+> of length n, two repetitions with
1308 the first C<b+> length k and the second with length n-k, m repetitions
1309 whose bits add up to length n, etc.  In fact there are an exponential
1310 number of ways to partition a string as a function of its length.  A
1311 regexp may get lucky and match early in the process, but if there is
1312 no match, Perl will try I<every> possibility before giving up.  So be
1313 careful with nested C<*>'s, C<{n,m}>'s, and C<+>'s.  The book
1314 I<Mastering Regular Expressions> by Jeffrey Friedl gives a wonderful
1315 discussion of this and other efficiency issues.
1316
1317
1318 =head2 Possessive quantifiers
1319
1320 Backtracking during the relentless search for a match may be a waste
1321 of time, particularly when the match is bound to fail.  Consider
1322 the simple pattern
1323
1324     /^\w+\s+\w+$/; # a word, spaces, a word
1325
1326 Whenever this is applied to a string which doesn't quite meet the
1327 pattern's expectations such as S<C<"abc  ">> or S<C<"abc  def ">>,
1328 the regex engine will backtrack, approximately once for each character
1329 in the string.  But we know that there is no way around taking I<all>
1330 of the initial word characters to match the first repetition, that I<all>
1331 spaces must be eaten by the middle part, and the same goes for the second
1332 word.
1333
1334 With the introduction of the I<possessive quantifiers> in Perl 5.10, we
1335 have a way of instructing the regex engine not to backtrack, with the
1336 usual quantifiers with a C<+> appended to them.  This makes them greedy as
1337 well as stingy; once they succeed they won't give anything back to permit
1338 another solution. They have the following meanings:
1339
1340 =over 4
1341
1342 =item *
1343
1344 C<a{n,m}+> means: match at least C<n> times, not more than C<m> times,
1345 as many times as possible, and don't give anything up. C<a?+> is short
1346 for C<a{0,1}+>
1347
1348 =item *
1349
1350 C<a{n,}+> means: match at least C<n> times, but as many times as possible,
1351 and don't give anything up. C<a*+> is short for C<a{0,}+> and C<a++> is
1352 short for C<a{1,}+>.
1353
1354 =item *
1355
1356 C<a{n}+> means: match exactly C<n> times.  It is just there for
1357 notational consistency.
1358
1359 =back
1360
1361 These possessive quantifiers represent a special case of a more general
1362 concept, the I<independent subexpression>, see below.
1363
1364 As an example where a possessive quantifier is suitable we consider
1365 matching a quoted string, as it appears in several programming languages.
1366 The backslash is used as an escape character that indicates that the
1367 next character is to be taken literally, as another character for the
1368 string.  Therefore, after the opening quote, we expect a (possibly
1369 empty) sequence of alternatives: either some character except an
1370 unescaped quote or backslash or an escaped character.
1371
1372     /"(?:[^"\\]++|\\.)*+"/;
1373
1374
1375 =head2 Building a regexp
1376
1377 At this point, we have all the basic regexp concepts covered, so let's
1378 give a more involved example of a regular expression.  We will build a
1379 regexp that matches numbers.
1380
1381 The first task in building a regexp is to decide what we want to match
1382 and what we want to exclude.  In our case, we want to match both
1383 integers and floating point numbers and we want to reject any string
1384 that isn't a number.
1385
1386 The next task is to break the problem down into smaller problems that
1387 are easily converted into a regexp.
1388
1389 The simplest case is integers.  These consist of a sequence of digits,
1390 with an optional sign in front.  The digits we can represent with
1391 C<\d+> and the sign can be matched with C<[+-]>.  Thus the integer
1392 regexp is
1393
1394     /[+-]?\d+/;  # matches integers
1395
1396 A floating point number potentially has a sign, an integral part, a
1397 decimal point, a fractional part, and an exponent.  One or more of these
1398 parts is optional, so we need to check out the different
1399 possibilities.  Floating point numbers which are in proper form include
1400 123., 0.345, .34, -1e6, and 25.4E-72.  As with integers, the sign out
1401 front is completely optional and can be matched by C<[+-]?>.  We can
1402 see that if there is no exponent, floating point numbers must have a
1403 decimal point, otherwise they are integers.  We might be tempted to
1404 model these with C<\d*\.\d*>, but this would also match just a single
1405 decimal point, which is not a number.  So the three cases of floating
1406 point number without exponent are
1407
1408    /[+-]?\d+\./;  # 1., 321., etc.
1409    /[+-]?\.\d+/;  # .1, .234, etc.
1410    /[+-]?\d+\.\d+/;  # 1.0, 30.56, etc.
1411
1412 These can be combined into a single regexp with a three-way alternation:
1413
1414    /[+-]?(\d+\.\d+|\d+\.|\.\d+)/;  # floating point, no exponent
1415
1416 In this alternation, it is important to put C<'\d+\.\d+'> before
1417 C<'\d+\.'>.  If C<'\d+\.'> were first, the regexp would happily match that
1418 and ignore the fractional part of the number.
1419
1420 Now consider floating point numbers with exponents.  The key
1421 observation here is that I<both> integers and numbers with decimal
1422 points are allowed in front of an exponent.  Then exponents, like the
1423 overall sign, are independent of whether we are matching numbers with
1424 or without decimal points, and can be 'decoupled' from the
1425 mantissa.  The overall form of the regexp now becomes clear:
1426
1427     /^(optional sign)(integer | f.p. mantissa)(optional exponent)$/;
1428
1429 The exponent is an C<e> or C<E>, followed by an integer.  So the
1430 exponent regexp is
1431
1432    /[eE][+-]?\d+/;  # exponent
1433
1434 Putting all the parts together, we get a regexp that matches numbers:
1435
1436    /^[+-]?(\d+\.\d+|\d+\.|\.\d+|\d+)([eE][+-]?\d+)?$/;  # Ta da!
1437
1438 Long regexps like this may impress your friends, but can be hard to
1439 decipher.  In complex situations like this, the C<//x> modifier for a
1440 match is invaluable.  It allows one to put nearly arbitrary whitespace
1441 and comments into a regexp without affecting their meaning.  Using it,
1442 we can rewrite our 'extended' regexp in the more pleasing form
1443
1444    /^
1445       [+-]?         # first, match an optional sign
1446       (             # then match integers or f.p. mantissas:
1447           \d+\.\d+  # mantissa of the form a.b
1448          |\d+\.     # mantissa of the form a.
1449          |\.\d+     # mantissa of the form .b
1450          |\d+       # integer of the form a
1451       )
1452       ([eE][+-]?\d+)?  # finally, optionally match an exponent
1453    $/x;
1454
1455 If whitespace is mostly irrelevant, how does one include space
1456 characters in an extended regexp? The answer is to backslash it
1457 S<C<'\ '>> or put it in a character class S<C<[ ]>>.  The same thing
1458 goes for pound signs: use C<\#> or C<[#]>.  For instance, Perl allows
1459 a space between the sign and the mantissa or integer, and we could add
1460 this to our regexp as follows:
1461
1462    /^
1463       [+-]?\ *      # first, match an optional sign *and space*
1464       (             # then match integers or f.p. mantissas:
1465           \d+\.\d+  # mantissa of the form a.b
1466          |\d+\.     # mantissa of the form a.
1467          |\.\d+     # mantissa of the form .b
1468          |\d+       # integer of the form a
1469       )
1470       ([eE][+-]?\d+)?  # finally, optionally match an exponent
1471    $/x;
1472
1473 In this form, it is easier to see a way to simplify the
1474 alternation.  Alternatives 1, 2, and 4 all start with C<\d+>, so it
1475 could be factored out:
1476
1477    /^
1478       [+-]?\ *      # first, match an optional sign
1479       (             # then match integers or f.p. mantissas:
1480           \d+       # start out with a ...
1481           (
1482               \.\d* # mantissa of the form a.b or a.
1483           )?        # ? takes care of integers of the form a
1484          |\.\d+     # mantissa of the form .b
1485       )
1486       ([eE][+-]?\d+)?  # finally, optionally match an exponent
1487    $/x;
1488
1489 or written in the compact form,
1490
1491     /^[+-]?\ *(\d+(\.\d*)?|\.\d+)([eE][+-]?\d+)?$/;
1492
1493 This is our final regexp.  To recap, we built a regexp by
1494
1495 =over 4
1496
1497 =item *
1498
1499 specifying the task in detail,
1500
1501 =item *
1502
1503 breaking down the problem into smaller parts,
1504
1505 =item *
1506
1507 translating the small parts into regexps,
1508
1509 =item *
1510
1511 combining the regexps,
1512
1513 =item *
1514
1515 and optimizing the final combined regexp.
1516
1517 =back
1518
1519 These are also the typical steps involved in writing a computer
1520 program.  This makes perfect sense, because regular expressions are
1521 essentially programs written in a little computer language that specifies
1522 patterns.
1523
1524 =head2 Using regular expressions in Perl
1525
1526 The last topic of Part 1 briefly covers how regexps are used in Perl
1527 programs.  Where do they fit into Perl syntax?
1528
1529 We have already introduced the matching operator in its default
1530 C</regexp/> and arbitrary delimiter C<m!regexp!> forms.  We have used
1531 the binding operator C<=~> and its negation C<!~> to test for string
1532 matches.  Associated with the matching operator, we have discussed the
1533 single line C<//s>, multi-line C<//m>, case-insensitive C<//i> and
1534 extended C<//x> modifiers.  There are a few more things you might
1535 want to know about matching operators.
1536
1537 =head3 Prohibiting substitution
1538
1539 If you change C<$pattern> after the first substitution happens, Perl
1540 will ignore it.  If you don't want any substitutions at all, use the
1541 special delimiter C<m''>:
1542
1543     @pattern = ('Seuss');
1544     while (<>) {
1545         print if m'@pattern';  # matches literal '@pattern', not 'Seuss'
1546     }
1547
1548 Similar to strings, C<m''> acts like apostrophes on a regexp; all other
1549 C<m> delimiters act like quotes.  If the regexp evaluates to the empty string,
1550 the regexp in the I<last successful match> is used instead.  So we have
1551
1552     "dog" =~ /d/;  # 'd' matches
1553     "dogbert =~ //;  # this matches the 'd' regexp used before
1554
1555
1556 =head3 Global matching
1557
1558 The final two modifiers we will discuss here,
1559 C<//g> and C<//c>, concern multiple matches.
1560 The modifier C<//g> stands for global matching and allows the
1561 matching operator to match within a string as many times as possible.
1562 In scalar context, successive invocations against a string will have
1563 C<//g> jump from match to match, keeping track of position in the
1564 string as it goes along.  You can get or set the position with the
1565 C<pos()> function.
1566
1567 The use of C<//g> is shown in the following example.  Suppose we have
1568 a string that consists of words separated by spaces.  If we know how
1569 many words there are in advance, we could extract the words using
1570 groupings:
1571
1572     $x = "cat dog house"; # 3 words
1573     $x =~ /^\s*(\w+)\s+(\w+)\s+(\w+)\s*$/; # matches,
1574                                            # $1 = 'cat'
1575                                            # $2 = 'dog'
1576                                            # $3 = 'house'
1577
1578 But what if we had an indeterminate number of words? This is the sort
1579 of task C<//g> was made for.  To extract all words, form the simple
1580 regexp C<(\w+)> and loop over all matches with C</(\w+)/g>:
1581
1582     while ($x =~ /(\w+)/g) {
1583         print "Word is $1, ends at position ", pos $x, "\n";
1584     }
1585
1586 prints
1587
1588     Word is cat, ends at position 3
1589     Word is dog, ends at position 7
1590     Word is house, ends at position 13
1591
1592 A failed match or changing the target string resets the position.  If
1593 you don't want the position reset after failure to match, add the
1594 C<//c>, as in C</regexp/gc>.  The current position in the string is
1595 associated with the string, not the regexp.  This means that different
1596 strings have different positions and their respective positions can be
1597 set or read independently.
1598
1599 In list context, C<//g> returns a list of matched groupings, or if
1600 there are no groupings, a list of matches to the whole regexp.  So if
1601 we wanted just the words, we could use
1602
1603     @words = ($x =~ /(\w+)/g);  # matches,
1604                                 # $words[0] = 'cat'
1605                                 # $words[1] = 'dog'
1606                                 # $words[2] = 'house'
1607
1608 Closely associated with the C<//g> modifier is the C<\G> anchor.  The
1609 C<\G> anchor matches at the point where the previous C<//g> match left
1610 off.  C<\G> allows us to easily do context-sensitive matching:
1611
1612     $metric = 1;  # use metric units
1613     ...
1614     $x = <FILE>;  # read in measurement
1615     $x =~ /^([+-]?\d+)\s*/g;  # get magnitude
1616     $weight = $1;
1617     if ($metric) { # error checking
1618         print "Units error!" unless $x =~ /\Gkg\./g;
1619     }
1620     else {
1621         print "Units error!" unless $x =~ /\Glbs\./g;
1622     }
1623     $x =~ /\G\s+(widget|sprocket)/g;  # continue processing
1624
1625 The combination of C<//g> and C<\G> allows us to process the string a
1626 bit at a time and use arbitrary Perl logic to decide what to do next.
1627 Currently, the C<\G> anchor is only fully supported when used to anchor
1628 to the start of the pattern.
1629
1630 C<\G> is also invaluable in processing fixed-length records with
1631 regexps.  Suppose we have a snippet of coding region DNA, encoded as
1632 base pair letters C<ATCGTTGAAT...> and we want to find all the stop
1633 codons C<TGA>.  In a coding region, codons are 3-letter sequences, so
1634 we can think of the DNA snippet as a sequence of 3-letter records.  The
1635 naive regexp
1636
1637     # expanded, this is "ATC GTT GAA TGC AAA TGA CAT GAC"
1638     $dna = "ATCGTTGAATGCAAATGACATGAC";
1639     $dna =~ /TGA/;
1640
1641 doesn't work; it may match a C<TGA>, but there is no guarantee that
1642 the match is aligned with codon boundaries, e.g., the substring
1643 S<C<GTT GAA>> gives a match.  A better solution is
1644
1645     while ($dna =~ /(\w\w\w)*?TGA/g) {  # note the minimal *?
1646         print "Got a TGA stop codon at position ", pos $dna, "\n";
1647     }
1648
1649 which prints
1650
1651     Got a TGA stop codon at position 18
1652     Got a TGA stop codon at position 23
1653
1654 Position 18 is good, but position 23 is bogus.  What happened?
1655
1656 The answer is that our regexp works well until we get past the last
1657 real match.  Then the regexp will fail to match a synchronized C<TGA>
1658 and start stepping ahead one character position at a time, not what we
1659 want.  The solution is to use C<\G> to anchor the match to the codon
1660 alignment:
1661
1662     while ($dna =~ /\G(\w\w\w)*?TGA/g) {
1663         print "Got a TGA stop codon at position ", pos $dna, "\n";
1664     }
1665
1666 This prints
1667
1668     Got a TGA stop codon at position 18
1669
1670 which is the correct answer.  This example illustrates that it is
1671 important not only to match what is desired, but to reject what is not
1672 desired.
1673
1674 (There are other regexp modifiers that are available, such as
1675 C<//o>, but their specialized uses are beyond the
1676 scope of this introduction.  )
1677
1678 =head3 Search and replace
1679
1680 Regular expressions also play a big role in I<search and replace>
1681 operations in Perl.  Search and replace is accomplished with the
1682 C<s///> operator.  The general form is
1683 C<s/regexp/replacement/modifiers>, with everything we know about
1684 regexps and modifiers applying in this case as well.  The
1685 C<replacement> is a Perl double-quoted string that replaces in the
1686 string whatever is matched with the C<regexp>.  The operator C<=~> is
1687 also used here to associate a string with C<s///>.  If matching
1688 against C<$_>, the S<C<$_ =~>> can be dropped.  If there is a match,
1689 C<s///> returns the number of substitutions made; otherwise it returns
1690 false.  Here are a few examples:
1691
1692     $x = "Time to feed the cat!";
1693     $x =~ s/cat/hacker/;   # $x contains "Time to feed the hacker!"
1694     if ($x =~ s/^(Time.*hacker)!$/$1 now!/) {
1695         $more_insistent = 1;
1696     }
1697     $y = "'quoted words'";
1698     $y =~ s/^'(.*)'$/$1/;  # strip single quotes,
1699                            # $y contains "quoted words"
1700
1701 In the last example, the whole string was matched, but only the part
1702 inside the single quotes was grouped.  With the C<s///> operator, the
1703 matched variables C<$1>, C<$2>, etc. are immediately available for use
1704 in the replacement expression, so we use C<$1> to replace the quoted
1705 string with just what was quoted.  With the global modifier, C<s///g>
1706 will search and replace all occurrences of the regexp in the string:
1707
1708     $x = "I batted 4 for 4";
1709     $x =~ s/4/four/;   # doesn't do it all:
1710                        # $x contains "I batted four for 4"
1711     $x = "I batted 4 for 4";
1712     $x =~ s/4/four/g;  # does it all:
1713                        # $x contains "I batted four for four"
1714
1715 If you prefer 'regex' over 'regexp' in this tutorial, you could use
1716 the following program to replace it:
1717
1718     % cat > simple_replace
1719     #!/usr/bin/perl
1720     $regexp = shift;
1721     $replacement = shift;
1722     while (<>) {
1723         s/$regexp/$replacement/g;
1724         print;
1725     }
1726     ^D
1727
1728     % simple_replace regexp regex perlretut.pod
1729
1730 In C<simple_replace> we used the C<s///g> modifier to replace all
1731 occurrences of the regexp on each line.  (Even though the regular
1732 expression appears in a loop, Perl is smart enough to compile it
1733 only once.)  As with C<simple_grep>, both the
1734 C<print> and the C<s/$regexp/$replacement/g> use C<$_> implicitly.
1735
1736 If you don't want C<s///> to change your original variable you can use
1737 the non-destructive substitute modifier, C<s///r>.  This changes the
1738 behavior so that C<s///r> returns the final substituted string
1739 (instead of the number of substitutions):
1740
1741     $x = "I like dogs.";
1742     $y = $x =~ s/dogs/cats/r;
1743     print "$x $y\n";
1744
1745 That example will print "I like dogs. I like cats". Notice the original
1746 C<$x> variable has not been affected. The overall
1747 result of the substitution is instead stored in C<$y>. If the
1748 substitution doesn't affect anything then the original string is
1749 returned:
1750
1751     $x = "I like dogs.";
1752     $y = $x =~ s/elephants/cougars/r;
1753     print "$x $y\n"; # prints "I like dogs. I like dogs."
1754
1755 One other interesting thing that the C<s///r> flag allows is chaining
1756 substitutions:
1757
1758     $x = "Cats are great.";
1759     print $x =~ s/Cats/Dogs/r =~ s/Dogs/Frogs/r =~
1760         s/Frogs/Hedgehogs/r, "\n";
1761     # prints "Hedgehogs are great."
1762
1763 A modifier available specifically to search and replace is the
1764 C<s///e> evaluation modifier.  C<s///e> treats the
1765 replacement text as Perl code, rather than a double-quoted
1766 string.  The value that the code returns is substituted for the
1767 matched substring.  C<s///e> is useful if you need to do a bit of
1768 computation in the process of replacing text.  This example counts
1769 character frequencies in a line:
1770
1771     $x = "Bill the cat";
1772     $x =~ s/(.)/$chars{$1}++;$1/eg; # final $1 replaces char with itself
1773     print "frequency of '$_' is $chars{$_}\n"
1774         foreach (sort {$chars{$b} <=> $chars{$a}} keys %chars);
1775
1776 This prints
1777
1778     frequency of ' ' is 2
1779     frequency of 't' is 2
1780     frequency of 'l' is 2
1781     frequency of 'B' is 1
1782     frequency of 'c' is 1
1783     frequency of 'e' is 1
1784     frequency of 'h' is 1
1785     frequency of 'i' is 1
1786     frequency of 'a' is 1
1787
1788 As with the match C<m//> operator, C<s///> can use other delimiters,
1789 such as C<s!!!> and C<s{}{}>, and even C<s{}//>.  If single quotes are
1790 used C<s'''>, then the regexp and replacement are
1791 treated as single-quoted strings and there are no
1792 variable substitutions.  C<s///> in list context
1793 returns the same thing as in scalar context, i.e., the number of
1794 matches.
1795
1796 =head3 The split function
1797
1798 The C<split()> function is another place where a regexp is used.
1799 C<split /regexp/, string, limit> separates the C<string> operand into
1800 a list of substrings and returns that list.  The regexp must be designed
1801 to match whatever constitutes the separators for the desired substrings.
1802 The C<limit>, if present, constrains splitting into no more than C<limit>
1803 number of strings.  For example, to split a string into words, use
1804
1805     $x = "Calvin and Hobbes";
1806     @words = split /\s+/, $x;  # $word[0] = 'Calvin'
1807                                # $word[1] = 'and'
1808                                # $word[2] = 'Hobbes'
1809
1810 If the empty regexp C<//> is used, the regexp always matches and
1811 the string is split into individual characters.  If the regexp has
1812 groupings, then the resulting list contains the matched substrings from the
1813 groupings as well.  For instance,
1814
1815     $x = "/usr/bin/perl";
1816     @dirs = split m!/!, $x;  # $dirs[0] = ''
1817                              # $dirs[1] = 'usr'
1818                              # $dirs[2] = 'bin'
1819                              # $dirs[3] = 'perl'
1820     @parts = split m!(/)!, $x;  # $parts[0] = ''
1821                                 # $parts[1] = '/'
1822                                 # $parts[2] = 'usr'
1823                                 # $parts[3] = '/'
1824                                 # $parts[4] = 'bin'
1825                                 # $parts[5] = '/'
1826                                 # $parts[6] = 'perl'
1827
1828 Since the first character of $x matched the regexp, C<split> prepended
1829 an empty initial element to the list.
1830
1831 If you have read this far, congratulations! You now have all the basic
1832 tools needed to use regular expressions to solve a wide range of text
1833 processing problems.  If this is your first time through the tutorial,
1834 why not stop here and play around with regexps a while....  S<Part 2>
1835 concerns the more esoteric aspects of regular expressions and those
1836 concepts certainly aren't needed right at the start.
1837
1838 =head1 Part 2: Power tools
1839
1840 OK, you know the basics of regexps and you want to know more.  If
1841 matching regular expressions is analogous to a walk in the woods, then
1842 the tools discussed in Part 1 are analogous to topo maps and a
1843 compass, basic tools we use all the time.  Most of the tools in part 2
1844 are analogous to flare guns and satellite phones.  They aren't used
1845 too often on a hike, but when we are stuck, they can be invaluable.
1846
1847 What follows are the more advanced, less used, or sometimes esoteric
1848 capabilities of Perl regexps.  In Part 2, we will assume you are
1849 comfortable with the basics and concentrate on the advanced features.
1850
1851 =head2 More on characters, strings, and character classes
1852
1853 There are a number of escape sequences and character classes that we
1854 haven't covered yet.
1855
1856 There are several escape sequences that convert characters or strings
1857 between upper and lower case, and they are also available within
1858 patterns.  C<\l> and C<\u> convert the next character to lower or
1859 upper case, respectively:
1860
1861     $x = "perl";
1862     $string =~ /\u$x/;  # matches 'Perl' in $string
1863     $x = "M(rs?|s)\\."; # note the double backslash
1864     $string =~ /\l$x/;  # matches 'mr.', 'mrs.', and 'ms.',
1865
1866 A C<\L> or C<\U> indicates a lasting conversion of case, until
1867 terminated by C<\E> or thrown over by another C<\U> or C<\L>:
1868
1869     $x = "This word is in lower case:\L SHOUT\E";
1870     $x =~ /shout/;       # matches
1871     $x = "I STILL KEYPUNCH CARDS FOR MY 360"
1872     $x =~ /\Ukeypunch/;  # matches punch card string
1873
1874 If there is no C<\E>, case is converted until the end of the
1875 string. The regexps C<\L\u$word> or C<\u\L$word> convert the first
1876 character of C<$word> to uppercase and the rest of the characters to
1877 lowercase.
1878
1879 Control characters can be escaped with C<\c>, so that a control-Z
1880 character would be matched with C<\cZ>.  The escape sequence
1881 C<\Q>...C<\E> quotes, or protects most non-alphabetic characters.   For
1882 instance,
1883
1884     $x = "\QThat !^*&%~& cat!";
1885     $x =~ /\Q!^*&%~&\E/;  # check for rough language
1886
1887 It does not protect C<$> or C<@>, so that variables can still be
1888 substituted.
1889
1890 C<\Q>, C<\L>, C<\l>, C<\U>, C<\u> and C<\E> are actually part of
1891 double-quotish syntax, and not part of regexp syntax proper.  They will
1892 work if they appear in a regular expression embedded directly in a
1893 program, but not when contained in a string that is interpolated in a
1894 pattern.
1895
1896 Perl regexps can handle more than just the
1897 standard ASCII character set.  Perl supports I<Unicode>, a standard
1898 for representing the alphabets from virtually all of the world's written
1899 languages, and a host of symbols.  Perl's text strings are Unicode strings, so
1900 they can contain characters with a value (codepoint or character number) higher
1901 than 255.
1902
1903 What does this mean for regexps? Well, regexp users don't need to know
1904 much about Perl's internal representation of strings.  But they do need
1905 to know 1) how to represent Unicode characters in a regexp and 2) that
1906 a matching operation will treat the string to be searched as a sequence
1907 of characters, not bytes.  The answer to 1) is that Unicode characters
1908 greater than C<chr(255)> are represented using the C<\x{hex}> notation, because
1909 \x hex (without curly braces) doesn't go further than 255.  (Starting in Perl
1910 5.14, if you're an octal fan, you can also use C<\o{oct}>.)
1911
1912     /\x{263a}/;  # match a Unicode smiley face :)
1913
1914 B<NOTE>: In Perl 5.6.0 it used to be that one needed to say C<use
1915 utf8> to use any Unicode features.  This is no more the case: for
1916 almost all Unicode processing, the explicit C<utf8> pragma is not
1917 needed.  (The only case where it matters is if your Perl script is in
1918 Unicode and encoded in UTF-8, then an explicit C<use utf8> is needed.)
1919
1920 Figuring out the hexadecimal sequence of a Unicode character you want
1921 or deciphering someone else's hexadecimal Unicode regexp is about as
1922 much fun as programming in machine code.  So another way to specify
1923 Unicode characters is to use the I<named character> escape
1924 sequence C<\N{I<name>}>.  I<name> is a name for the Unicode character, as
1925 specified in the Unicode standard.  For instance, if we wanted to
1926 represent or match the astrological sign for the planet Mercury, we
1927 could use
1928
1929     $x = "abc\N{MERCURY}def";
1930     $x =~ /\N{MERCURY}/;   # matches
1931
1932 One can also use "short" names:
1933
1934     print "\N{GREEK SMALL LETTER SIGMA} is called sigma.\n";
1935     print "\N{greek:Sigma} is an upper-case sigma.\n";
1936
1937 You can also restrict names to a certain alphabet by specifying the
1938 L<charnames> pragma:
1939
1940     use charnames qw(greek);
1941     print "\N{sigma} is Greek sigma\n";
1942
1943 An index of character names is available on-line from the Unicode
1944 Consortium, L<http://www.unicode.org/charts/charindex.html>; explanatory
1945 material with links to other resources at
1946 L<http://www.unicode.org/standard/where>.
1947
1948 The answer to requirement 2) is that a regexp (mostly)
1949 uses Unicode characters.  The "mostly" is for messy backward
1950 compatibility reasons, but starting in Perl 5.14, any regex compiled in
1951 the scope of a C<use feature 'unicode_strings'> (which is automatically
1952 turned on within the scope of a C<use 5.012> or higher) will turn that
1953 "mostly" into "always".  If you want to handle Unicode properly, you
1954 should ensure that C<'unicode_strings'> is turned on.
1955 Internally, this is encoded to bytes using either UTF-8 or a native 8
1956 bit encoding, depending on the history of the string, but conceptually
1957 it is a sequence of characters, not bytes. See L<perlunitut> for a
1958 tutorial about that.
1959
1960 Let us now discuss Unicode character classes, most usually called
1961 "character properties".  These are represented by the
1962 C<\p{name}> escape sequence.  Closely associated is the C<\P{name}>
1963 property, which is the negation of the C<\p{name}> one.  For
1964 example, to match lower and uppercase characters,
1965
1966     $x = "BOB";
1967     $x =~ /^\p{IsUpper}/;   # matches, uppercase char class
1968     $x =~ /^\P{IsUpper}/;   # doesn't match, char class sans uppercase
1969     $x =~ /^\p{IsLower}/;   # doesn't match, lowercase char class
1970     $x =~ /^\P{IsLower}/;   # matches, char class sans lowercase
1971
1972 (The "Is" is optional.)
1973
1974 There are many, many Unicode character properties.  For the full list
1975 see L<perluniprops>.  Most of them have synonyms with shorter names,
1976 also listed there.  Some synonyms are a single character.  For these,
1977 you can drop the braces.  For instance, C<\pM> is the same thing as
1978 C<\p{Mark}>, meaning things like accent marks.
1979
1980 The Unicode C<\p{Script}> property is used to categorize every Unicode
1981 character into the language script it is written in.  For example,
1982 English, French, and a bunch of other European languages are written in
1983 the Latin script.  But there is also the Greek script, the Thai script,
1984 the Katakana script, etc.  You can test whether a character is in a
1985 particular script with, for example C<\p{Latin}>, C<\p{Greek}>,
1986 or C<\p{Katakana}>.  To test if it isn't in the Balinese script, you
1987 would use C<\P{Balinese}>.
1988
1989 What we have described so far is the single form of the C<\p{...}> character
1990 classes.  There is also a compound form which you may run into.  These
1991 look like C<\p{name=value}> or C<\p{name:value}> (the equals sign and colon
1992 can be used interchangeably).  These are more general than the single form,
1993 and in fact most of the single forms are just Perl-defined shortcuts for common
1994 compound forms.  For example, the script examples in the previous paragraph
1995 could be written equivalently as C<\p{Script=Latin}>, C<\p{Script:Greek}>,
1996 C<\p{script=katakana}>, and C<\P{script=balinese}> (case is irrelevant
1997 between the C<{}> braces).  You may
1998 never have to use the compound forms, but sometimes it is necessary, and their
1999 use can make your code easier to understand.
2000
2001 C<\X> is an abbreviation for a character class that comprises
2002 a Unicode I<extended grapheme cluster>.  This represents a "logical character":
2003 what appears to be a single character, but may be represented internally by more
2004 than one.  As an example, using the Unicode full names, e.g., S<C<A + COMBINING
2005 RING>> is a grapheme cluster with base character C<A> and combining character
2006 S<C<COMBINING RING>>, which translates in Danish to A with the circle atop it,
2007 as in the word E<Aring>ngstrom.
2008
2009 For the full and latest information about Unicode see the latest
2010 Unicode standard, or the Unicode Consortium's website L<http://www.unicode.org>
2011
2012 As if all those classes weren't enough, Perl also defines POSIX-style
2013 character classes.  These have the form C<[:name:]>, with C<name> the
2014 name of the POSIX class.  The POSIX classes are C<alpha>, C<alnum>,
2015 C<ascii>, C<cntrl>, C<digit>, C<graph>, C<lower>, C<print>, C<punct>,
2016 C<space>, C<upper>, and C<xdigit>, and two extensions, C<word> (a Perl
2017 extension to match C<\w>), and C<blank> (a GNU extension).  The C<//a>
2018 modifier restricts these to matching just in the ASCII range; otherwise
2019 they can match the same as their corresponding Perl Unicode classes:
2020 C<[:upper:]> is the same as C<\p{IsUpper}>, etc.  (There are some
2021 exceptions and gotchas with this; see L<perlrecharclass> for a full
2022 discussion.) The C<[:digit:]>, C<[:word:]>, and
2023 C<[:space:]> correspond to the familiar C<\d>, C<\w>, and C<\s>
2024 character classes.  To negate a POSIX class, put a C<^> in front of
2025 the name, so that, e.g., C<[:^digit:]> corresponds to C<\D> and, under
2026 Unicode, C<\P{IsDigit}>.  The Unicode and POSIX character classes can
2027 be used just like C<\d>, with the exception that POSIX character
2028 classes can only be used inside of a character class:
2029
2030     /\s+[abc[:digit:]xyz]\s*/;  # match a,b,c,x,y,z, or a digit
2031     /^=item\s[[:digit:]]/;      # match '=item',
2032                                 # followed by a space and a digit
2033     /\s+[abc\p{IsDigit}xyz]\s+/;  # match a,b,c,x,y,z, or a digit
2034     /^=item\s\p{IsDigit}/;        # match '=item',
2035                                   # followed by a space and a digit
2036
2037 Whew! That is all the rest of the characters and character classes.
2038
2039 =head2 Compiling and saving regular expressions
2040
2041 In Part 1 we mentioned that Perl compiles a regexp into a compact
2042 sequence of opcodes.  Thus, a compiled regexp is a data structure
2043 that can be stored once and used again and again.  The regexp quote
2044 C<qr//> does exactly that: C<qr/string/> compiles the C<string> as a
2045 regexp and transforms the result into a form that can be assigned to a
2046 variable:
2047
2048     $reg = qr/foo+bar?/;  # reg contains a compiled regexp
2049
2050 Then C<$reg> can be used as a regexp:
2051
2052     $x = "fooooba";
2053     $x =~ $reg;     # matches, just like /foo+bar?/
2054     $x =~ /$reg/;   # same thing, alternate form
2055
2056 C<$reg> can also be interpolated into a larger regexp:
2057
2058     $x =~ /(abc)?$reg/;  # still matches
2059
2060 As with the matching operator, the regexp quote can use different
2061 delimiters, e.g., C<qr!!>, C<qr{}> or C<qr~~>.  Apostrophes
2062 as delimiters (C<qr''>) inhibit any interpolation.
2063
2064 Pre-compiled regexps are useful for creating dynamic matches that
2065 don't need to be recompiled each time they are encountered.  Using
2066 pre-compiled regexps, we write a C<grep_step> program which greps
2067 for a sequence of patterns, advancing to the next pattern as soon
2068 as one has been satisfied.
2069
2070     % cat > grep_step
2071     #!/usr/bin/perl
2072     # grep_step - match <number> regexps, one after the other
2073     # usage: multi_grep <number> regexp1 regexp2 ... file1 file2 ...
2074
2075     $number = shift;
2076     $regexp[$_] = shift foreach (0..$number-1);
2077     @compiled = map qr/$_/, @regexp;
2078     while ($line = <>) {
2079         if ($line =~ /$compiled[0]/) {
2080             print $line;
2081             shift @compiled;
2082             last unless @compiled;
2083         }
2084     }
2085     ^D
2086
2087     % grep_step 3 shift print last grep_step
2088     $number = shift;
2089             print $line;
2090             last unless @compiled;
2091
2092 Storing pre-compiled regexps in an array C<@compiled> allows us to
2093 simply loop through the regexps without any recompilation, thus gaining
2094 flexibility without sacrificing speed.
2095
2096
2097 =head2 Composing regular expressions at runtime
2098
2099 Backtracking is more efficient than repeated tries with different regular
2100 expressions.  If there are several regular expressions and a match with
2101 any of them is acceptable, then it is possible to combine them into a set
2102 of alternatives.  If the individual expressions are input data, this
2103 can be done by programming a join operation.  We'll exploit this idea in
2104 an improved version of the C<simple_grep> program: a program that matches
2105 multiple patterns:
2106
2107     % cat > multi_grep
2108     #!/usr/bin/perl
2109     # multi_grep - match any of <number> regexps
2110     # usage: multi_grep <number> regexp1 regexp2 ... file1 file2 ...
2111
2112     $number = shift;
2113     $regexp[$_] = shift foreach (0..$number-1);
2114     $pattern = join '|', @regexp;
2115
2116     while ($line = <>) {
2117         print $line if $line =~ /$pattern/;
2118     }
2119     ^D
2120
2121     % multi_grep 2 shift for multi_grep
2122     $number = shift;
2123     $regexp[$_] = shift foreach (0..$number-1);
2124
2125 Sometimes it is advantageous to construct a pattern from the I<input>
2126 that is to be analyzed and use the permissible values on the left
2127 hand side of the matching operations.  As an example for this somewhat
2128 paradoxical situation, let's assume that our input contains a command
2129 verb which should match one out of a set of available command verbs,
2130 with the additional twist that commands may be abbreviated as long as
2131 the given string is unique. The program below demonstrates the basic
2132 algorithm.
2133
2134     % cat > keymatch
2135     #!/usr/bin/perl
2136     $kwds = 'copy compare list print';
2137     while( $cmd = <> ){
2138         $cmd =~ s/^\s+|\s+$//g;  # trim leading and trailing spaces
2139         if( ( @matches = $kwds =~ /\b$cmd\w*/g ) == 1 ){
2140             print "command: '@matches'\n";
2141         } elsif( @matches == 0 ){
2142             print "no such command: '$cmd'\n";
2143         } else {
2144             print "not unique: '$cmd' (could be one of: @matches)\n";
2145         }
2146     }
2147     ^D
2148
2149     % keymatch
2150     li
2151     command: 'list'
2152     co
2153     not unique: 'co' (could be one of: copy compare)
2154     printer
2155     no such command: 'printer'
2156
2157 Rather than trying to match the input against the keywords, we match the
2158 combined set of keywords against the input.  The pattern matching
2159 operation S<C<$kwds =~ /\b($cmd\w*)/g>> does several things at the
2160 same time. It makes sure that the given command begins where a keyword
2161 begins (C<\b>). It tolerates abbreviations due to the added C<\w*>. It
2162 tells us the number of matches (C<scalar @matches>) and all the keywords
2163 that were actually matched.  You could hardly ask for more.
2164
2165 =head2 Embedding comments and modifiers in a regular expression
2166
2167 Starting with this section, we will be discussing Perl's set of
2168 I<extended patterns>.  These are extensions to the traditional regular
2169 expression syntax that provide powerful new tools for pattern
2170 matching.  We have already seen extensions in the form of the minimal
2171 matching constructs C<??>, C<*?>, C<+?>, C<{n,m}?>, and C<{n,}?>.  Most
2172 of the extensions below have the form C<(?char...)>, where the
2173 C<char> is a character that determines the type of extension.
2174
2175 The first extension is an embedded comment C<(?#text)>.  This embeds a
2176 comment into the regular expression without affecting its meaning.  The
2177 comment should not have any closing parentheses in the text.  An
2178 example is
2179
2180     /(?# Match an integer:)[+-]?\d+/;
2181
2182 This style of commenting has been largely superseded by the raw,
2183 freeform commenting that is allowed with the C<//x> modifier.
2184
2185 Most modifiers, such as C<//i>, C<//m>, C<//s> and C<//x> (or any
2186 combination thereof) can also be embedded in
2187 a regexp using C<(?i)>, C<(?m)>, C<(?s)>, and C<(?x)>.  For instance,
2188
2189     /(?i)yes/;  # match 'yes' case insensitively
2190     /yes/i;     # same thing
2191     /(?x)(          # freeform version of an integer regexp
2192              [+-]?  # match an optional sign
2193              \d+    # match a sequence of digits
2194          )
2195     /x;
2196
2197 Embedded modifiers can have two important advantages over the usual
2198 modifiers.  Embedded modifiers allow a custom set of modifiers to
2199 I<each> regexp pattern.  This is great for matching an array of regexps
2200 that must have different modifiers:
2201
2202     $pattern[0] = '(?i)doctor';
2203     $pattern[1] = 'Johnson';
2204     ...
2205     while (<>) {
2206         foreach $patt (@pattern) {
2207             print if /$patt/;
2208         }
2209     }
2210
2211 The second advantage is that embedded modifiers (except C<//p>, which
2212 modifies the entire regexp) only affect the regexp
2213 inside the group the embedded modifier is contained in.  So grouping
2214 can be used to localize the modifier's effects:
2215
2216     /Answer: ((?i)yes)/;  # matches 'Answer: yes', 'Answer: YES', etc.
2217
2218 Embedded modifiers can also turn off any modifiers already present
2219 by using, e.g., C<(?-i)>.  Modifiers can also be combined into
2220 a single expression, e.g., C<(?s-i)> turns on single line mode and
2221 turns off case insensitivity.
2222
2223 Embedded modifiers may also be added to a non-capturing grouping.
2224 C<(?i-m:regexp)> is a non-capturing grouping that matches C<regexp>
2225 case insensitively and turns off multi-line mode.
2226
2227
2228 =head2 Looking ahead and looking behind
2229
2230 This section concerns the lookahead and lookbehind assertions.  First,
2231 a little background.
2232
2233 In Perl regular expressions, most regexp elements 'eat up' a certain
2234 amount of string when they match.  For instance, the regexp element
2235 C<[abc}]> eats up one character of the string when it matches, in the
2236 sense that Perl moves to the next character position in the string
2237 after the match.  There are some elements, however, that don't eat up
2238 characters (advance the character position) if they match.  The examples
2239 we have seen so far are the anchors.  The anchor C<^> matches the
2240 beginning of the line, but doesn't eat any characters.  Similarly, the
2241 word boundary anchor C<\b> matches wherever a character matching C<\w>
2242 is next to a character that doesn't, but it doesn't eat up any
2243 characters itself.  Anchors are examples of I<zero-width assertions>:
2244 zero-width, because they consume
2245 no characters, and assertions, because they test some property of the
2246 string.  In the context of our walk in the woods analogy to regexp
2247 matching, most regexp elements move us along a trail, but anchors have
2248 us stop a moment and check our surroundings.  If the local environment
2249 checks out, we can proceed forward.  But if the local environment
2250 doesn't satisfy us, we must backtrack.
2251
2252 Checking the environment entails either looking ahead on the trail,
2253 looking behind, or both.  C<^> looks behind, to see that there are no
2254 characters before.  C<$> looks ahead, to see that there are no
2255 characters after.  C<\b> looks both ahead and behind, to see if the
2256 characters on either side differ in their "word-ness".
2257
2258 The lookahead and lookbehind assertions are generalizations of the
2259 anchor concept.  Lookahead and lookbehind are zero-width assertions
2260 that let us specify which characters we want to test for.  The
2261 lookahead assertion is denoted by C<(?=regexp)> and the lookbehind
2262 assertion is denoted by C<< (?<=fixed-regexp) >>.  Some examples are
2263
2264     $x = "I catch the housecat 'Tom-cat' with catnip";
2265     $x =~ /cat(?=\s)/;   # matches 'cat' in 'housecat'
2266     @catwords = ($x =~ /(?<=\s)cat\w+/g);  # matches,
2267                                            # $catwords[0] = 'catch'
2268                                            # $catwords[1] = 'catnip'
2269     $x =~ /\bcat\b/;  # matches 'cat' in 'Tom-cat'
2270     $x =~ /(?<=\s)cat(?=\s)/; # doesn't match; no isolated 'cat' in
2271                               # middle of $x
2272
2273 Note that the parentheses in C<(?=regexp)> and C<< (?<=regexp) >> are
2274 non-capturing, since these are zero-width assertions.  Thus in the
2275 second regexp, the substrings captured are those of the whole regexp
2276 itself.  Lookahead C<(?=regexp)> can match arbitrary regexps, but
2277 lookbehind C<< (?<=fixed-regexp) >> only works for regexps of fixed
2278 width, i.e., a fixed number of characters long.  Thus
2279 C<< (?<=(ab|bc)) >> is fine, but C<< (?<=(ab)*) >> is not.  The
2280 negated versions of the lookahead and lookbehind assertions are
2281 denoted by C<(?!regexp)> and C<< (?<!fixed-regexp) >> respectively.
2282 They evaluate true if the regexps do I<not> match:
2283
2284     $x = "foobar";
2285     $x =~ /foo(?!bar)/;  # doesn't match, 'bar' follows 'foo'
2286     $x =~ /foo(?!baz)/;  # matches, 'baz' doesn't follow 'foo'
2287     $x =~ /(?<!\s)foo/;  # matches, there is no \s before 'foo'
2288
2289 The C<\C> is unsupported in lookbehind, because the already
2290 treacherous definition of C<\C> would become even more so
2291 when going backwards.
2292
2293 Here is an example where a string containing blank-separated words,
2294 numbers and single dashes is to be split into its components.
2295 Using C</\s+/> alone won't work, because spaces are not required between
2296 dashes, or a word or a dash. Additional places for a split are established
2297 by looking ahead and behind:
2298
2299     $str = "one two - --6-8";
2300     @toks = split / \s+              # a run of spaces
2301                   | (?<=\S) (?=-)    # any non-space followed by '-'
2302                   | (?<=-)  (?=\S)   # a '-' followed by any non-space
2303                   /x, $str;          # @toks = qw(one two - - - 6 - 8)
2304
2305
2306 =head2 Using independent subexpressions to prevent backtracking
2307
2308 I<Independent subexpressions> are regular expressions, in the
2309 context of a larger regular expression, that function independently of
2310 the larger regular expression.  That is, they consume as much or as
2311 little of the string as they wish without regard for the ability of
2312 the larger regexp to match.  Independent subexpressions are represented
2313 by C<< (?>regexp) >>.  We can illustrate their behavior by first
2314 considering an ordinary regexp:
2315
2316     $x = "ab";
2317     $x =~ /a*ab/;  # matches
2318
2319 This obviously matches, but in the process of matching, the
2320 subexpression C<a*> first grabbed the C<a>.  Doing so, however,
2321 wouldn't allow the whole regexp to match, so after backtracking, C<a*>
2322 eventually gave back the C<a> and matched the empty string.  Here, what
2323 C<a*> matched was I<dependent> on what the rest of the regexp matched.
2324
2325 Contrast that with an independent subexpression:
2326
2327     $x =~ /(?>a*)ab/;  # doesn't match!
2328
2329 The independent subexpression C<< (?>a*) >> doesn't care about the rest
2330 of the regexp, so it sees an C<a> and grabs it.  Then the rest of the
2331 regexp C<ab> cannot match.  Because C<< (?>a*) >> is independent, there
2332 is no backtracking and the independent subexpression does not give
2333 up its C<a>.  Thus the match of the regexp as a whole fails.  A similar
2334 behavior occurs with completely independent regexps:
2335
2336     $x = "ab";
2337     $x =~ /a*/g;   # matches, eats an 'a'
2338     $x =~ /\Gab/g; # doesn't match, no 'a' available
2339
2340 Here C<//g> and C<\G> create a 'tag team' handoff of the string from
2341 one regexp to the other.  Regexps with an independent subexpression are
2342 much like this, with a handoff of the string to the independent
2343 subexpression, and a handoff of the string back to the enclosing
2344 regexp.
2345
2346 The ability of an independent subexpression to prevent backtracking
2347 can be quite useful.  Suppose we want to match a non-empty string
2348 enclosed in parentheses up to two levels deep.  Then the following
2349 regexp matches:
2350
2351     $x = "abc(de(fg)h";  # unbalanced parentheses
2352     $x =~ /\( ( [^()]+ | \([^()]*\) )+ \)/x;
2353
2354 The regexp matches an open parenthesis, one or more copies of an
2355 alternation, and a close parenthesis.  The alternation is two-way, with
2356 the first alternative C<[^()]+> matching a substring with no
2357 parentheses and the second alternative C<\([^()]*\)>  matching a
2358 substring delimited by parentheses.  The problem with this regexp is
2359 that it is pathological: it has nested indeterminate quantifiers
2360 of the form C<(a+|b)+>.  We discussed in Part 1 how nested quantifiers
2361 like this could take an exponentially long time to execute if there
2362 was no match possible.  To prevent the exponential blowup, we need to
2363 prevent useless backtracking at some point.  This can be done by
2364 enclosing the inner quantifier as an independent subexpression:
2365
2366     $x =~ /\( ( (?>[^()]+) | \([^()]*\) )+ \)/x;
2367
2368 Here, C<< (?>[^()]+) >> breaks the degeneracy of string partitioning
2369 by gobbling up as much of the string as possible and keeping it.   Then
2370 match failures fail much more quickly.
2371
2372
2373 =head2 Conditional expressions
2374
2375 A I<conditional expression> is a form of if-then-else statement
2376 that allows one to choose which patterns are to be matched, based on
2377 some condition.  There are two types of conditional expression:
2378 C<(?(condition)yes-regexp)> and
2379 C<(?(condition)yes-regexp|no-regexp)>.  C<(?(condition)yes-regexp)> is
2380 like an S<C<'if () {}'>> statement in Perl.  If the C<condition> is true,
2381 the C<yes-regexp> will be matched.  If the C<condition> is false, the
2382 C<yes-regexp> will be skipped and Perl will move onto the next regexp
2383 element.  The second form is like an S<C<'if () {} else {}'>> statement
2384 in Perl.  If the C<condition> is true, the C<yes-regexp> will be
2385 matched, otherwise the C<no-regexp> will be matched.
2386
2387 The C<condition> can have several forms.  The first form is simply an
2388 integer in parentheses C<(integer)>.  It is true if the corresponding
2389 backreference C<\integer> matched earlier in the regexp.  The same
2390 thing can be done with a name associated with a capture group, written
2391 as C<< (<name>) >> or C<< ('name') >>.  The second form is a bare
2392 zero-width assertion C<(?...)>, either a lookahead, a lookbehind, or a
2393 code assertion (discussed in the next section).  The third set of forms
2394 provides tests that return true if the expression is executed within
2395 a recursion (C<(R)>) or is being called from some capturing group,
2396 referenced either by number (C<(R1)>, C<(R2)>,...) or by name
2397 (C<(R&name)>).
2398
2399 The integer or name form of the C<condition> allows us to choose,
2400 with more flexibility, what to match based on what matched earlier in the
2401 regexp. This searches for words of the form C<"$x$x"> or C<"$x$y$y$x">:
2402
2403     % simple_grep '^(\w+)(\w+)?(?(2)\g2\g1|\g1)$' /usr/dict/words
2404     beriberi
2405     coco
2406     couscous
2407     deed
2408     ...
2409     toot
2410     toto
2411     tutu
2412
2413 The lookbehind C<condition> allows, along with backreferences,
2414 an earlier part of the match to influence a later part of the
2415 match.  For instance,
2416
2417     /[ATGC]+(?(?<=AA)G|C)$/;
2418
2419 matches a DNA sequence such that it either ends in C<AAG>, or some
2420 other base pair combination and C<C>.  Note that the form is
2421 C<< (?(?<=AA)G|C) >> and not C<< (?((?<=AA))G|C) >>; for the
2422 lookahead, lookbehind or code assertions, the parentheses around the
2423 conditional are not needed.
2424
2425
2426 =head2 Defining named patterns
2427
2428 Some regular expressions use identical subpatterns in several places.
2429 Starting with Perl 5.10, it is possible to define named subpatterns in
2430 a section of the pattern so that they can be called up by name
2431 anywhere in the pattern.  This syntactic pattern for this definition
2432 group is C<< (?(DEFINE)(?<name>pattern)...) >>.  An insertion
2433 of a named pattern is written as C<(?&name)>.
2434
2435 The example below illustrates this feature using the pattern for
2436 floating point numbers that was presented earlier on.  The three
2437 subpatterns that are used more than once are the optional sign, the
2438 digit sequence for an integer and the decimal fraction.  The DEFINE
2439 group at the end of the pattern contains their definition.  Notice
2440 that the decimal fraction pattern is the first place where we can
2441 reuse the integer pattern.
2442
2443    /^ (?&osg)\ * ( (?&int)(?&dec)? | (?&dec) )
2444       (?: [eE](?&osg)(?&int) )?
2445     $
2446     (?(DEFINE)
2447       (?<osg>[-+]?)         # optional sign
2448       (?<int>\d++)          # integer
2449       (?<dec>\.(?&int))     # decimal fraction
2450     )/x
2451
2452
2453 =head2 Recursive patterns
2454
2455 This feature (introduced in Perl 5.10) significantly extends the
2456 power of Perl's pattern matching.  By referring to some other
2457 capture group anywhere in the pattern with the construct
2458 C<(?group-ref)>, the I<pattern> within the referenced group is used
2459 as an independent subpattern in place of the group reference itself.
2460 Because the group reference may be contained I<within> the group it
2461 refers to, it is now possible to apply pattern matching to tasks that
2462 hitherto required a recursive parser.
2463
2464 To illustrate this feature, we'll design a pattern that matches if
2465 a string contains a palindrome. (This is a word or a sentence that,
2466 while ignoring spaces, interpunctuation and case, reads the same backwards
2467 as forwards. We begin by observing that the empty string or a string
2468 containing just one word character is a palindrome. Otherwise it must
2469 have a word character up front and the same at its end, with another
2470 palindrome in between.
2471
2472     /(?: (\w) (?...Here be a palindrome...) \g{-1} | \w? )/x
2473
2474 Adding C<\W*> at either end to eliminate what is to be ignored, we already
2475 have the full pattern:
2476
2477     my $pp = qr/^(\W* (?: (\w) (?1) \g{-1} | \w? ) \W*)$/ix;
2478     for $s ( "saippuakauppias", "A man, a plan, a canal: Panama!" ){
2479         print "'$s' is a palindrome\n" if $s =~ /$pp/;
2480     }
2481
2482 In C<(?...)> both absolute and relative backreferences may be used.
2483 The entire pattern can be reinserted with C<(?R)> or C<(?0)>.
2484 If you prefer to name your groups, you can use C<(?&name)> to
2485 recurse into that group.
2486
2487
2488 =head2 A bit of magic: executing Perl code in a regular expression
2489
2490 Normally, regexps are a part of Perl expressions.
2491 I<Code evaluation> expressions turn that around by allowing
2492 arbitrary Perl code to be a part of a regexp.  A code evaluation
2493 expression is denoted C<(?{code})>, with I<code> a string of Perl
2494 statements.
2495
2496 Be warned that this feature is considered experimental, and may be
2497 changed without notice.
2498
2499 Code expressions are zero-width assertions, and the value they return
2500 depends on their environment.  There are two possibilities: either the
2501 code expression is used as a conditional in a conditional expression
2502 C<(?(condition)...)>, or it is not.  If the code expression is a
2503 conditional, the code is evaluated and the result (i.e., the result of
2504 the last statement) is used to determine truth or falsehood.  If the
2505 code expression is not used as a conditional, the assertion always
2506 evaluates true and the result is put into the special variable
2507 C<$^R>.  The variable C<$^R> can then be used in code expressions later
2508 in the regexp.  Here are some silly examples:
2509
2510     $x = "abcdef";
2511     $x =~ /abc(?{print "Hi Mom!";})def/; # matches,
2512                                          # prints 'Hi Mom!'
2513     $x =~ /aaa(?{print "Hi Mom!";})def/; # doesn't match,
2514                                          # no 'Hi Mom!'
2515
2516 Pay careful attention to the next example:
2517
2518     $x =~ /abc(?{print "Hi Mom!";})ddd/; # doesn't match,
2519                                          # no 'Hi Mom!'
2520                                          # but why not?
2521
2522 At first glance, you'd think that it shouldn't print, because obviously
2523 the C<ddd> isn't going to match the target string. But look at this
2524 example:
2525
2526     $x =~ /abc(?{print "Hi Mom!";})[dD]dd/; # doesn't match,
2527                                             # but _does_ print
2528
2529 Hmm. What happened here? If you've been following along, you know that
2530 the above pattern should be effectively (almost) the same as the last one;
2531 enclosing the C<d> in a character class isn't going to change what it
2532 matches. So why does the first not print while the second one does?
2533
2534 The answer lies in the optimizations the regex engine makes. In the first
2535 case, all the engine sees are plain old characters (aside from the
2536 C<?{}> construct). It's smart enough to realize that the string 'ddd'
2537 doesn't occur in our target string before actually running the pattern
2538 through. But in the second case, we've tricked it into thinking that our
2539 pattern is more complicated. It takes a look, sees our
2540 character class, and decides that it will have to actually run the
2541 pattern to determine whether or not it matches, and in the process of
2542 running it hits the print statement before it discovers that we don't
2543 have a match.
2544
2545 To take a closer look at how the engine does optimizations, see the
2546 section L<"Pragmas and debugging"> below.
2547
2548 More fun with C<?{}>:
2549
2550     $x =~ /(?{print "Hi Mom!";})/;       # matches,
2551                                          # prints 'Hi Mom!'
2552     $x =~ /(?{$c = 1;})(?{print "$c";})/;  # matches,
2553                                            # prints '1'
2554     $x =~ /(?{$c = 1;})(?{print "$^R";})/; # matches,
2555                                            # prints '1'
2556
2557 The bit of magic mentioned in the section title occurs when the regexp
2558 backtracks in the process of searching for a match.  If the regexp
2559 backtracks over a code expression and if the variables used within are
2560 localized using C<local>, the changes in the variables produced by the
2561 code expression are undone! Thus, if we wanted to count how many times
2562 a character got matched inside a group, we could use, e.g.,
2563
2564     $x = "aaaa";
2565     $count = 0;  # initialize 'a' count
2566     $c = "bob";  # test if $c gets clobbered
2567     $x =~ /(?{local $c = 0;})         # initialize count
2568            ( a                        # match 'a'
2569              (?{local $c = $c + 1;})  # increment count
2570            )*                         # do this any number of times,
2571            aa                         # but match 'aa' at the end
2572            (?{$count = $c;})          # copy local $c var into $count
2573           /x;
2574     print "'a' count is $count, \$c variable is '$c'\n";
2575
2576 This prints
2577
2578     'a' count is 2, $c variable is 'bob'
2579
2580 If we replace the S<C< (?{local $c = $c + 1;})>> with
2581 S<C< (?{$c = $c + 1;})>>, the variable changes are I<not> undone
2582 during backtracking, and we get
2583
2584     'a' count is 4, $c variable is 'bob'
2585
2586 Note that only localized variable changes are undone.  Other side
2587 effects of code expression execution are permanent.  Thus
2588
2589     $x = "aaaa";
2590     $x =~ /(a(?{print "Yow\n";}))*aa/;
2591
2592 produces
2593
2594    Yow
2595    Yow
2596    Yow
2597    Yow
2598
2599 The result C<$^R> is automatically localized, so that it will behave
2600 properly in the presence of backtracking.
2601
2602 This example uses a code expression in a conditional to match a
2603 definite article, either 'the' in English or 'der|die|das' in German:
2604
2605     $lang = 'DE';  # use German
2606     ...
2607     $text = "das";
2608     print "matched\n"
2609         if $text =~ /(?(?{
2610                           $lang eq 'EN'; # is the language English?
2611                          })
2612                        the |             # if so, then match 'the'
2613                        (der|die|das)     # else, match 'der|die|das'
2614                      )
2615                     /xi;
2616
2617 Note that the syntax here is C<(?(?{...})yes-regexp|no-regexp)>, not
2618 C<(?((?{...}))yes-regexp|no-regexp)>.  In other words, in the case of a
2619 code expression, we don't need the extra parentheses around the
2620 conditional.
2621
2622 If you try to use code expressions where the code text is contained within
2623 an interpolated variable, rather than appearing literally in the pattern,
2624 Perl may surprise you:
2625
2626     $bar = 5;
2627     $pat = '(?{ 1 })';
2628     /foo(?{ $bar })bar/; # compiles ok, $bar not interpolated
2629     /foo(?{ 1 })$bar/;   # compiles ok, $bar interpolated
2630     /foo${pat}bar/;      # compile error!
2631
2632     $pat = qr/(?{ $foo = 1 })/;  # precompile code regexp
2633     /foo${pat}bar/;      # compiles ok
2634
2635 If a regexp has a variable that interpolates a code expression, Perl
2636 treats the regexp as an error. If the code expression is precompiled into
2637 a variable, however, interpolating is ok. The question is, why is this an
2638 error?
2639
2640 The reason is that variable interpolation and code expressions
2641 together pose a security risk.  The combination is dangerous because
2642 many programmers who write search engines often take user input and
2643 plug it directly into a regexp:
2644
2645     $regexp = <>;       # read user-supplied regexp
2646     $chomp $regexp;     # get rid of possible newline
2647     $text =~ /$regexp/; # search $text for the $regexp
2648
2649 If the C<$regexp> variable contains a code expression, the user could
2650 then execute arbitrary Perl code.  For instance, some joker could
2651 search for S<C<system('rm -rf *');>> to erase your files.  In this
2652 sense, the combination of interpolation and code expressions I<taints>
2653 your regexp.  So by default, using both interpolation and code
2654 expressions in the same regexp is not allowed.  If you're not
2655 concerned about malicious users, it is possible to bypass this
2656 security check by invoking S<C<use re 'eval'>>:
2657
2658     use re 'eval';       # throw caution out the door
2659     $bar = 5;
2660     $pat = '(?{ 1 })';
2661     /foo${pat}bar/;      # compiles ok
2662
2663 Another form of code expression is the I<pattern code expression>.
2664 The pattern code expression is like a regular code expression, except
2665 that the result of the code evaluation is treated as a regular
2666 expression and matched immediately.  A simple example is
2667
2668     $length = 5;
2669     $char = 'a';
2670     $x = 'aaaaabb';
2671     $x =~ /(??{$char x $length})/x; # matches, there are 5 of 'a'
2672
2673
2674 This final example contains both ordinary and pattern code
2675 expressions.  It detects whether a binary string C<1101010010001...> has a
2676 Fibonacci spacing 0,1,1,2,3,5,...  of the C<1>'s:
2677
2678     $x = "1101010010001000001";
2679     $z0 = ''; $z1 = '0';   # initial conditions
2680     print "It is a Fibonacci sequence\n"
2681         if $x =~ /^1         # match an initial '1'
2682                     (?:
2683                        ((??{ $z0 })) # match some '0'
2684                        1             # and then a '1'
2685                        (?{ $z0 = $z1; $z1 .= $^N; })
2686                     )+   # repeat as needed
2687                   $      # that is all there is
2688                  /x;
2689     printf "Largest sequence matched was %d\n", length($z1)-length($z0);
2690
2691 Remember that C<$^N> is set to whatever was matched by the last
2692 completed capture group. This prints
2693
2694     It is a Fibonacci sequence
2695     Largest sequence matched was 5
2696
2697 Ha! Try that with your garden variety regexp package...
2698
2699 Note that the variables C<$z0> and C<$z1> are not substituted when the
2700 regexp is compiled, as happens for ordinary variables outside a code
2701 expression.  Rather, the whole code block is parsed as perl code at the
2702 same time as perl is compiling the code containing the literal regexp
2703 pattern.
2704
2705 The regexp without the C<//x> modifier is
2706
2707     /^1(?:((??{ $z0 }))1(?{ $z0 = $z1; $z1 .= $^N; }))+$/
2708
2709 which shows that spaces are still possible in the code parts. Nevertheless,
2710 when working with code and conditional expressions, the extended form of
2711 regexps is almost necessary in creating and debugging regexps.
2712
2713
2714 =head2 Backtracking control verbs
2715
2716 Perl 5.10 introduced a number of control verbs intended to provide
2717 detailed control over the backtracking process, by directly influencing
2718 the regexp engine and by providing monitoring techniques.  As all
2719 the features in this group are experimental and subject to change or
2720 removal in a future version of Perl, the interested reader is
2721 referred to L<perlre/"Special Backtracking Control Verbs"> for a
2722 detailed description.
2723
2724 Below is just one example, illustrating the control verb C<(*FAIL)>,
2725 which may be abbreviated as C<(*F)>. If this is inserted in a regexp
2726 it will cause it to fail, just as it would at some
2727 mismatch between the pattern and the string. Processing
2728 of the regexp continues as it would after any "normal"
2729 failure, so that, for instance, the next position in the string or another
2730 alternative will be tried. As failing to match doesn't preserve capture
2731 groups or produce results, it may be necessary to use this in
2732 combination with embedded code.
2733
2734    %count = ();
2735    "supercalifragilisticexpialidocious" =~
2736        /([aeiou])(?{ $count{$1}++; })(*FAIL)/i;
2737    printf "%3d '%s'\n", $count{$_}, $_ for (sort keys %count);
2738
2739 The pattern begins with a class matching a subset of letters.  Whenever
2740 this matches, a statement like C<$count{'a'}++;> is executed, incrementing
2741 the letter's counter. Then C<(*FAIL)> does what it says, and
2742 the regexp engine proceeds according to the book: as long as the end of
2743 the string hasn't been reached, the position is advanced before looking
2744 for another vowel. Thus, match or no match makes no difference, and the
2745 regexp engine proceeds until the entire string has been inspected.
2746 (It's remarkable that an alternative solution using something like
2747
2748    $count{lc($_)}++ for split('', "supercalifragilisticexpialidocious");
2749    printf "%3d '%s'\n", $count2{$_}, $_ for ( qw{ a e i o u } );
2750
2751 is considerably slower.)
2752
2753
2754 =head2 Pragmas and debugging
2755
2756 Speaking of debugging, there are several pragmas available to control
2757 and debug regexps in Perl.  We have already encountered one pragma in
2758 the previous section, S<C<use re 'eval';>>, that allows variable
2759 interpolation and code expressions to coexist in a regexp.  The other
2760 pragmas are
2761
2762     use re 'taint';
2763     $tainted = <>;
2764     @parts = ($tainted =~ /(\w+)\s+(\w+)/; # @parts is now tainted
2765
2766 The C<taint> pragma causes any substrings from a match with a tainted
2767 variable to be tainted as well.  This is not normally the case, as
2768 regexps are often used to extract the safe bits from a tainted
2769 variable.  Use C<taint> when you are not extracting safe bits, but are
2770 performing some other processing.  Both C<taint> and C<eval> pragmas
2771 are lexically scoped, which means they are in effect only until
2772 the end of the block enclosing the pragmas.
2773
2774     use re '/m';  # or any other flags
2775     $multiline_string =~ /^foo/; # /m is implied
2776
2777 The C<re '/flags'> pragma (introduced in Perl
2778 5.14) turns on the given regular expression flags
2779 until the end of the lexical scope.  See
2780 L<re/"'E<sol>flags' mode"> for more
2781 detail.
2782
2783     use re 'debug';
2784     /^(.*)$/s;       # output debugging info
2785
2786     use re 'debugcolor';
2787     /^(.*)$/s;       # output debugging info in living color
2788
2789 The global C<debug> and C<debugcolor> pragmas allow one to get
2790 detailed debugging info about regexp compilation and
2791 execution.  C<debugcolor> is the same as debug, except the debugging
2792 information is displayed in color on terminals that can display
2793 termcap color sequences.  Here is example output:
2794
2795     % perl -e 'use re "debug"; "abc" =~ /a*b+c/;'
2796     Compiling REx 'a*b+c'
2797     size 9 first at 1
2798        1: STAR(4)
2799        2:   EXACT <a>(0)
2800        4: PLUS(7)
2801        5:   EXACT <b>(0)
2802        7: EXACT <c>(9)
2803        9: END(0)
2804     floating 'bc' at 0..2147483647 (checking floating) minlen 2
2805     Guessing start of match, REx 'a*b+c' against 'abc'...
2806     Found floating substr 'bc' at offset 1...
2807     Guessed: match at offset 0
2808     Matching REx 'a*b+c' against 'abc'
2809       Setting an EVAL scope, savestack=3
2810        0 <> <abc>           |  1:  STAR
2811                              EXACT <a> can match 1 times out of 32767...
2812       Setting an EVAL scope, savestack=3
2813        1 <a> <bc>           |  4:    PLUS
2814                              EXACT <b> can match 1 times out of 32767...
2815       Setting an EVAL scope, savestack=3
2816        2 <ab> <c>           |  7:      EXACT <c>
2817        3 <abc> <>           |  9:      END
2818     Match successful!
2819     Freeing REx: 'a*b+c'
2820
2821 If you have gotten this far into the tutorial, you can probably guess
2822 what the different parts of the debugging output tell you.  The first
2823 part
2824
2825     Compiling REx 'a*b+c'
2826     size 9 first at 1
2827        1: STAR(4)
2828        2:   EXACT <a>(0)
2829        4: PLUS(7)
2830        5:   EXACT <b>(0)
2831        7: EXACT <c>(9)
2832        9: END(0)
2833
2834 describes the compilation stage.  C<STAR(4)> means that there is a
2835 starred object, in this case C<'a'>, and if it matches, goto line 4,
2836 i.e., C<PLUS(7)>.  The middle lines describe some heuristics and
2837 optimizations performed before a match:
2838
2839     floating 'bc' at 0..2147483647 (checking floating) minlen 2
2840     Guessing start of match, REx 'a*b+c' against 'abc'...
2841     Found floating substr 'bc' at offset 1...
2842     Guessed: match at offset 0
2843
2844 Then the match is executed and the remaining lines describe the
2845 process:
2846
2847     Matching REx 'a*b+c' against 'abc'
2848       Setting an EVAL scope, savestack=3
2849        0 <> <abc>           |  1:  STAR
2850                              EXACT <a> can match 1 times out of 32767...
2851       Setting an EVAL scope, savestack=3
2852        1 <a> <bc>           |  4:    PLUS
2853                              EXACT <b> can match 1 times out of 32767...
2854       Setting an EVAL scope, savestack=3
2855        2 <ab> <c>           |  7:      EXACT <c>
2856        3 <abc> <>           |  9:      END
2857     Match successful!
2858     Freeing REx: 'a*b+c'
2859
2860 Each step is of the form S<C<< n <x> <y> >>>, with C<< <x> >> the
2861 part of the string matched and C<< <y> >> the part not yet
2862 matched.  The S<C<< |  1:  STAR >>> says that Perl is at line number 1
2863 in the compilation list above.  See
2864 L<perldebguts/"Debugging Regular Expressions"> for much more detail.
2865
2866 An alternative method of debugging regexps is to embed C<print>
2867 statements within the regexp.  This provides a blow-by-blow account of
2868 the backtracking in an alternation:
2869
2870     "that this" =~ m@(?{print "Start at position ", pos, "\n";})
2871                      t(?{print "t1\n";})
2872                      h(?{print "h1\n";})
2873                      i(?{print "i1\n";})
2874                      s(?{print "s1\n";})
2875                          |
2876                      t(?{print "t2\n";})
2877                      h(?{print "h2\n";})
2878                      a(?{print "a2\n";})
2879                      t(?{print "t2\n";})
2880                      (?{print "Done at position ", pos, "\n";})
2881                     @x;
2882
2883 prints
2884
2885     Start at position 0
2886     t1
2887     h1
2888     t2
2889     h2
2890     a2
2891     t2
2892     Done at position 4
2893
2894 =head1 BUGS
2895
2896 Code expressions, conditional expressions, and independent expressions
2897 are I<experimental>.  Don't use them in production code.  Yet.
2898
2899 =head1 SEE ALSO
2900
2901 This is just a tutorial.  For the full story on Perl regular
2902 expressions, see the L<perlre> regular expressions reference page.
2903
2904 For more information on the matching C<m//> and substitution C<s///>
2905 operators, see L<perlop/"Regexp Quote-Like Operators">.  For
2906 information on the C<split> operation, see L<perlfunc/split>.
2907
2908 For an excellent all-around resource on the care and feeding of
2909 regular expressions, see the book I<Mastering Regular Expressions> by
2910 Jeffrey Friedl (published by O'Reilly, ISBN 1556592-257-3).
2911
2912 =head1 AUTHOR AND COPYRIGHT
2913
2914 Copyright (c) 2000 Mark Kvale
2915 All rights reserved.
2916
2917 This document may be distributed under the same terms as Perl itself.
2918
2919 =head2 Acknowledgments
2920
2921 The inspiration for the stop codon DNA example came from the ZIP
2922 code example in chapter 7 of I<Mastering Regular Expressions>.
2923
2924 The author would like to thank Jeff Pinyan, Andrew Johnson, Peter
2925 Haworth, Ronald J Kimball, and Joe Smith for all their helpful
2926 comments.
2927
2928 =cut
2929