正規表示式可以可靠地匹配平衡括號嗎？

正規表示式與平衡括號：具有挑戰性的匹配

正規表示式是強大的工具，但匹配完美平衡的括號卻是一個重大障礙。雖然基本的正規表示式可以處理簡單的情況，但複雜的巢狀結構需要更複雜的技術。 讓我們探索這個挑戰以及使用高級正規表示式功能的解決方案。

考慮這個初步嘗試：

<code>func([a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*)\(.*\)</code>

此正規表示式旨在匹配函數調用，但它無法準確識別僅平衡的括號。 它捕獲遇到的所有括號，無論嵌套是否正確。

為了克服這個限制，我們需要利用非捕獲組、前瞻斷言和環視等功能。 這些允許基於上下文進行條件匹配和模式驗證。

精煉的正規表示式解：

<code>func([a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*) # Function name

\(                      # Opening parenthesis
    (?:                 # Non-capturing group
    [^()]               # Match any character except parentheses
    |
    (?<open> \( )       # Match opening parenthesis, add to 'open' stack
    |
    (?<-open> \) )       # Match closing parenthesis, remove from 'open' stack
    )+
    (?(open)(?!))       # Fails if 'open' stack is not empty

\)                      # Closing parenthesis</code>

這個改良的表達式使用了平衡組機制。 (?<open> ( ) 和 (?<-open> ) ) 結構管理堆疊。 每個左括號都會加入堆疊中，每個右括號會刪除一個。 最後的 (?(open)(?!)) 斷言確保如果堆疊最後不為空，則匹配失敗，從而保證括號平衡。 這種方法可以有效地處理巢狀結構。

因此，透過策略性地利用高階正規表示式功能，我們可以建立能夠準確識別和匹配平衡括號結構的表達式。

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