正規表示式遞迴

首先，a 匹配字串中的第一個 a。然後 regex 引擎到達 (?R)。這會告訴引擎在字串中的目前位置再次嘗試整個 regex。現在，a 匹配字串中的第二個 a。引擎再次到達 (?R)。在第二次遞迴中，a 匹配第三個 a。在第三次遞迴中，a 無法匹配字串中的第一個 z。這會導致 (?R) 失敗。但 regex 使用量詞讓 (?R) 可選。因此，引擎繼續處理 z，它會匹配字串中的第一個 z。

現在，regex 引擎已到達 regex 的結尾。但由於它在遞迴中已深入兩層，因此尚未找到整體匹配。它只找到 (?R) 的匹配。在成功匹配後退出遞迴，引擎也會到達 z。它現在匹配字串中的第二個 z。引擎在遞迴中仍深入一層，它會帶著成功匹配退出。最後，z 匹配字串中的第三個 z。引擎再次到達 regex 的結尾。這次，它不在任何遞迴中。因此，它傳回 aaazzz 作為整體 regex 匹配。

匹配平衡結構

遞迴的主要目的是匹配平衡結構或巢狀結構。通用 regex 為 b(?:m|(?R))*e，其中 b 是結構的開頭，m 是結構中間可能出現的內容，而 e 是結構結尾可能出現的內容。為了得到正確的結果，b、m 和 e 中的兩個不應能匹配相同的文字。你可以使用 原子群組 來取代 非擷取群組 以提升效能：b(?>m|(?R))*e。

實際應用中，常見的範例是配對一組平衡的括號。 \((?>[^()]|(?R))*\) 配對一對括號，中間可以包含任何文字，包含無限個括號，只要它們都配對正確。如果主旨字串包含不平衡的括號，第一個正規表示式配對是從最左邊開始的一對平衡括號，它可能出現在不平衡的開啟括號之後。如果你想要一個正規表示式，在包含不平衡括號的字串中找不到任何配對，那麼你需要使用 子常式呼叫 來取代遞迴。如果你想要找到一連串多對平衡括號，並將它們視為單一配對，你也需要一個子常式呼叫。

遞迴與交替

如果平衡結構中間可能出現的內容，也可能在沒有開頭和結尾的情況下單獨出現，那麼通用的正規表示式為 b(?R)*e|m。同樣地，b、m 和 e 都需要是互斥的。 \((?R)*\)|[^()]+ 配對一對平衡括號，就像前一節的正規表示式。但它也配對任何完全不包含括號的文字。

此正規表示式在 Boost 中無法正確運作。如果正規表示式有 交替 而非在群組內，則 Boost 中的整個正規表示式遞迴只會嘗試第一個交替。因此，在 Boost 中 \((?R)*\)|[^()]+ 會比對任意數量的平衡括號，其任意深度嵌套且中間沒有文字，或完全不包含任何括號的文字。如果您翻轉交替，則 [^()]+|\((?R)*\) 在 Boost 中會比對不含任何括號的文字，或一對括號，其間包含不含括號的文字。在其他所有版本中，這兩個正規表示式會找到相同的比對結果。

Boost 的解決方案是將交替放入群組中。 (?:\((?R)*\)|[^()]+) 和 (?:[^()]+|\((?R)*\)) 會在支援遞迴的本教學課程中討論的所有版本中找到相同的比對結果。