C++11 標準中定義的 C++ 標準函式庫在 <regex> 標頭中提供正規表示式的支援。在 C++11 之前，<regex> 是 C++ 標準函式庫的 TR1 延伸模組的一部分。當此網站提到 std::regex 時，是指包含在 Visual C++ 2008 及更新版本中的 C++ 標準函式庫的 Dinkumware 實作。當目標為 Win64 時，C++Builder XE3 及更新版本也支援此函式庫。在 Visual C++ 2008 中，命名空間是 std::tr1::regex，而不是 std::regex。

C++Builder 10 及更新版本支援 Dinkumware 實作 std::regex，只要將使用傳統 Borland 編譯器的選項停用，即可鎖定 Win32。在 C++Builder XE3 及更新版本中使用傳統 Borland 編譯器時，您可以使用 boost::regex 取代 std::regex。雖然 std::regex 在 TR1 和 C++11 中定義的運算和類別與 boost::regex 幾乎相同，但實際 regex 風格仍有許多重要的差異。最重要的是，Boost 中的 ECMAScript regex 語法新增了許多從 Perl 借用的功能，這些功能並非 ECMAScript 標準的一部分，且未在 Dinkumware 函式庫中實作。

六種正規表示法風格

std::regex_constants 中定義了六種不同的正規表示法風格或語法

• ECMAScript：類似於 JavaScript
• basic：類似於 POSIX BRE。
• extended：類似於 POSIX ERE。
• grep：與 basic 相同，但會將換行符號視為交替運算子。
• egrep：與 extended 相同，但會將換行符號視為交替運算子。
• awk：與 extended 相同，但會支援 非可列印字元的常見跳脫字元。

大多數 C++ 參考都說明 C++11 實作了 ECMA-262v3 和 POSIX 標準中定義的正規表示法。但實際上，C++ 實作是根據這些標準非常鬆散地建立的。語法非常接近。唯一的重大差異是 std::regex 即使在 ECMAScript 模式下也支援 POSIX 類別，且對於哪些字元必須跳脫（例如大括號和右中括號）以及哪些字元不需跳脫（例如字母）有些特別。

但此語法的實際行為有重要的差異。在 std::regex 中，插入符號和美元符號 始終會與內嵌換行符號相符，而在 JavaScript 和 POSIX 中，這是一個選項。與大多數 regex 風格一樣，對非參與群組的反向參照無法相符，而在 JavaScript 中，它們會找到零長度相符。在 JavaScript 中，\d 和 \w 僅限於 ASCII，而 \s 則相符於所有 Unicode 空白。這很奇怪，但所有現代瀏覽器都遵循此規範。在 std::regex 中，使用 char 字串時，所有 簡寫 都僅限於 ASCII。在 Visual C++ 中（但 C++Builder 中沒有），使用 wchar_t 字串時，它們支援 Unicode。在 Visual C++ 中使用 wchar_t 時，POSIX 類別 也會相符於非 ASCII 字元，但並未一致包含所有預期的 Unicode 字元。

實際上，您大多會使用 ECMAScript 語法。它是預設語法，提供的功能遠多於其他語法。每當本網站上的教學課程提到 std::regex 但未提到任何語法時，所寫的內容就適用於 ECMAScript 語法，可能適用於其他語法，也可能不適用。您實際上只會在想要重複使用舊 POSIX 程式碼或 UNIX 指令碼中的現有正規表示法時，才會使用其他語法。

建立正規表示式物件

在使用正規表示式之前，您必須建立範本類別 std::basic_regex 的物件。如果您要處理的主題是 char 陣列或 std::string 物件，您可以輕鬆地使用這個範本類別的 std::regex 實例化來執行此動作。如果您要處理的主題是 wchar_t 陣列或 std::wstring 物件，請使用 std::wregex 實例化。

將您的正規表示式作為字串傳遞給建構函式的第一個參數。如果您想要使用 ECMAScript 以外的正規表示式風格，請將適當的常數作為第二個參數傳遞。您可以將這個常數「或」運算 std::regex_constants::icase，以讓正規表示式不區分大小寫。您也可以將它「或」運算 std::regex_constants::nosubs，以將所有擷取群組轉換為非擷取群組，如果您只關心整體正規表示式比對，而且不想要擷取任何擷取群組比對到的文字，這樣可以讓您的正規表示式更有效率。

尋找正規表示式比對

呼叫 std::regex_search()，並將您的主題字串作為第一個參數，將正規表示式物件作為第二個參數，以檢查您的正規表示式是否可以比對字串的任何部分。如果您想要檢查您的正規表示式是否可以比對整個主題字串，請呼叫 std::regex_match()，並使用相同的參數。由於 std::regex 缺乏專門在字串開頭和結尾比對的錨定，因此您在使用正規表示式驗證使用者輸入時，必須呼叫 regex_match()。

regex_search() 和 regex_match() 都只會傳回 true 或 false。若要取得 regex_search() 比對到的字串部分，或是在使用任一函式時取得擷取群組比對到的字串部分，您需要將範本類別 std::match_results 的物件作為第二個參數傳遞。正規表示式物件接著會成為第三個參數。使用下列四個範本實例化之一的預設建構函式來建立這個物件

• 如果您要處理的主題是 char 陣列，請使用 std::cmatch
• 如果您要處理的主題是 std::string 物件，請使用 std::smatch
• 如果您要處理的主題是 wchar_t 陣列，請使用 std::wcmatch
• 如果您要處理的主題是 std::wstring 物件，請使用 std::wsmatch

當函式呼叫傳回 true 時，您可以呼叫 match_results 物件的 str()、position() 和 length() 成員函式，以取得配對的文字，或相對於主旨字串的配對開始位置及其長度。呼叫這些成員函式時不帶參數或以 0 為參數，以取得整體 regex 配對。呼叫時傳遞 1 或更大的數字，以取得特定擷取群組的配對。size() 成員函式指出擷取群組的數量，加上整體配對的 1。因此，您可以傳遞一個值，範圍為 size()-1，至其他三個成員函式。

將所有內容組合在一起，我們可以像這樣取得第一個擷取群組配對的文字

std::string subject("Name: John Doe");
std::string result;
try {
  std::regex re("Name: (.*)");
  std::smatch match;
  if (std::regex_search(subject, match, re) && match.size() > 1) {
    result = match.str(1);
  } else {
    result = std::string("");
  }
} catch (std::regex_error& e) {
  // Syntax error in the regular expression
}

尋找所有 Regex 配對

若要尋找字串中的所有 regex 配對，您需要使用反覆運算器。使用這四個範本實例化之一，建立範本類別 std::regex_iterator 的物件

• 當您的主旨是 char 陣列時，使用 std::cregex_iterator
• 當您的主旨是 std::string 物件時，使用 std::sregex_iterator
• 當您的主旨是 wchar_t 陣列時，使用 std::wcregex_iterator
• 當您的主旨是 std::wstring 物件時，使用 std::wsregex_iterator

呼叫建構函式並使用三個參數來建立一個物件：指出搜尋開始位置的字串反覆運算器、指出搜尋結束位置的字串反覆運算器，以及 regex 物件。如果找到任何配對，物件在建立時將包含第一個配對。使用預設建構函式建立另一個反覆運算器物件，以取得序列結束反覆運算器。您可以將第一個物件與第二個物件進行比較，以判斷是否有任何進一步的配對。只要第一個物件不等於第二個物件，您就可以取消第一個物件的參考，以取得 match_results 物件。

std::string subject("This is a test");
try {
  std::regex re("\\w+");
  std::sregex_iterator next(subject.begin(), subject.end(), re);
  std::sregex_iterator end;
  while (next != end) {
    std::smatch match = *next;
    std::cout << match.str() << "\n";
    next++;
  }
} catch (std::regex_error& e) {
  // Syntax error in the regular expression
}

取代所有配對

若要取代字串中的所有配對，請呼叫 std::regex_replace()，並將您的主旨字串作為第一個參數、regex 物件作為第二個參數，以及包含取代文字的字串作為第三個參數。此函式會傳回一個套用取代結果的新字串。

替換字串的語法與 JavaScript 類似，但並非完全相同。無論您使用哪種 regex 語法或文法，都會使用相同的替換字串語法。您可以使用 $& 或 $0 來插入整個 regex 比對，並使用 $1 到 $9 來插入前九個擷取群組比對到的文字。沒有辦法插入第 10 個或更高群組比對到的文字。$10 和更高群組永遠會被替換為空白，而 $9 和更低群組如果 regex 中的擷取群組少於要求的數字，也會被替換為空白。$`（美元符號反引號）是比對左側的字串部分，而 $'（美元符號單引號）是比對右側的字串部分。