一、正则表达式基础知识
在使用Python的re模块进行字符串匹配和替换之前，我们需要先了解一些基本的正则表达式语法。正则表达式是一种用于描述字符串模式的表示方法，它可以用来匹配、查找、替换和分割字符串。
正则表达式中最基本的元字符包括：
.匹配除了换行符以外的任意字符。*匹配前面的字符零次或多次。+匹配前面的字符一次或多次。?匹配前面的字符零次或一次。|匹配两项中的任意一项。()标记一个子表达式的开始和结束位置。[]字符集，匹配其中任意一个字符。\转义字符，用于匹配元字符本身。
例如：[a-z] 表示匹配任意小写字母；\d 表示匹配任意数字。
除了这些基本元字符之外，还有一些特殊字符可以用于匹配单词边界、空白字符、行首和行尾等位置。
>>> import re
>>> pattern = r"hello, \w+"
>>> text = "hello, world!"
>>> match = re.search(pattern, text)
>>> if match:
... print("Match found: ", match.group())
... else:
... print("No match")
...
Match found: hello, world
上面的代码使用了re.search()函数来查找文本中是否包含指定的模式。该函数返回一个Match对象，如果文本中包含指定的模式，那么该Match对象就会包含匹配的信息；否则，该函数会返回None。
二、字符串匹配和替换
Python的re模块提供了很多函数来进行字符串匹配和替换。下面是一些常用的函数：
re.match(pattern, string, flags=0)：从字符串的开头开始匹配，如果匹配成功，则返回一个Match对象；否则返回None。需要注意的是，该函数只会匹配一次。re.search(pattern, string, flags=0)：从字符串任意位置开始匹配，如果匹配成功，则返回一个Match对象；否则返回None。如果文本中包含多个匹配项，该函数只会返回第一个匹配项。re.findall(pattern, string, flags=0)：返回所有能够匹配的子串组成的列表。re.sub(pattern, repl, string, count=0, flags=0)：搜索文本中所有与pattern匹配的子串，并用repl来替换它们。re.split(pattern, string, maxsplit=0, flags=0)：使用pattern来分割字符串，并返回分割出的子串组成的列表。
以re.sub()函数为例，下面的代码将替换文本中所有的空格为下划线：
>>> import re
>>> text = "hello, world!"
>>> pattern = r"\s+"
>>> replacement = "_"
>>> result = re.sub(pattern, replacement, text)
>>> print(result)
hello,_world!
三、应用实例：提取文本中的电子邮件地址
下面的例子将演示如何使用re.findall()函数来提取一个字符串中的所有电子邮件地址。我们可以使用(\w+@\w+\.\w+)来匹配电子邮件地址。
>>> import re
>>> text = "John Doe's email is johndoe@example.com, and Jane's email is jane.doe@example.com."
>>> pattern = r"\w+@\w+\.\w+"
>>> result = re.findall(pattern, text)
>>> print(result)
['johndoe@example.com', 'jane.doe@example.com']
四、小结
Python的re模块提供了丰富的正则表达式函数，可以用于字符串匹配、查找、替换和分割。熟练掌握正则表达式语法，可以大大提高字符串处理和数据清洗的效率。
