QRegExp::captureCount()代替手法：QRegularExpression徹底比較

2025-03-21

QRegExp::captureCount()とは？

QRegExp::captureCount()は、Qtの正規表現クラスQRegExpのメンバ関数の一つであり、正規表現パターン内でキャプチャされたグループの数を返します。

キャプチャされたグループとは？

正規表現パターンの中で、括弧 () で囲まれた部分がキャプチャグループとなります。キャプチャグループは、マッチした文字列の中で特定のパターンに一致した部分を取り出すために使用されます。

QRegExp::captureCount()の役割

QRegExp::captureCount()は、正規表現パターンがいくつのキャプチャグループを持っているかを事前に知るために使用されます。これにより、QRegExp::cap()関数を使って、各キャプチャグループにマッチした文字列を順番に取り出す際に、ループの回数を決定することができます。

具体的な例

例えば、以下のような正規表現パターンを考えてみましょう。

QRegExp rx("(\\d+)-(\\w+)");

このパターンは、数字の列（\\d+）とハイフン（-）、そして英数字の列（\\w+）にマッチします。括弧で囲まれた部分が2つあるため、キャプチャグループは2つ存在します。

QString str = "123-abc";
if (rx.indexIn(str) != -1) {
    int count = rx.captureCount(); // countは2になる
    qDebug() << "Capture count:" << count;
    for (int i = 1; i <= count; ++i) {
        qDebug() << "Cap " << i << ":" << rx.cap(i);
    }
}

この例では、rx.captureCount()は2を返します。そして、ループを使ってrx.cap(1)とrx.cap(2)を呼び出し、それぞれ"123"と"abc"を取得します。

QRegExp::cap()を使ってキャプチャグループにマッチした文字列を取り出す際に、ループの回数を決めるために使用します。
キャプチャグループは、括弧()で囲まれた部分です。
QRegExp::captureCount()は、正規表現パターン内のキャプチャグループの数を返します。

一般的なエラーとトラブルシューティング

- QRegExp::captureCount()は、indexIn()またはexactMatch()が成功した後にのみ意味のある値を返します。これらの関数が呼ばれていない場合、captureCount()は不適切な値（通常は0）を返すことがあります。
- トラブルシューティング
  indexIn()またはexactMatch()が正常に実行されたことを確認し、戻り値（成功した場合は0以上、失敗した場合は-1）をチェックしてください。
```
QRegExp rx("(\\d+)-(\\w+)");
QString str = "123-abc";
if (rx.indexIn(str) != -1) { //indexIn()が呼ばれているか確認
    int count = rx.captureCount();
    qDebug() << "Capture count:" << count;
} else {
    qDebug() << "Match failed!";
}
```
正規表現パターンの誤り
- 正規表現パターン自体に誤りがある場合、意図したキャプチャグループが作成されず、captureCount()が期待どおりの値を返さないことがあります。
- トラブルシューティング
  正規表現パターンを慎重に確認し、オンラインの正規表現テスターなどを利用してパターンが正しく動作するかテストしてください。特に、括弧の対応や特殊文字のエスケープに注意してください。
- 例：括弧の数が合っていない、エスケープが必要な文字がエスケープされていないなど。
キャプチャグループの意図しないネスト
- 複雑な正規表現パターンでは、キャプチャグループが意図せずネストされることがあります。これにより、captureCount()が予期しない値を返すことがあります。
- トラブルシューティング
  正規表現パターンを分解し、各キャプチャグループの範囲を明確にしてください。必要に応じて、非キャプチャグループ(?:...)を使用して、グループ化のみを行いキャプチャを回避することもできます。
```
QRegExp rx("((a)(b))"); //ネストされたキャプチャグループ
QString str = "ab";
rx.indexIn(str);
qDebug() << "Capture count:" << rx.captureCount(); //3が返る
```
cap()のインデックスエラー
- captureCount()で得られた値に基づいてcap()を呼び出す際に、インデックスが範囲外になることがあります。cap(0)はマッチ全体を返し、cap(1)からcap(captureCount())までがキャプチャグループに対応します。
- トラブルシューティング
  cap()を呼び出す前に、インデックスが有効な範囲内であることを確認してください。
```
QRegExp rx("(\\d+)");
QString str = "123";
rx.indexIn(str);
int count = rx.captureCount();
for(int i = 0; i <= count; ++i){ //i<=countはエラーの元
    qDebug() << rx.cap(i);
}
```
Qtのバージョンによる違い
- 古いバージョンのQtでは、QRegExpの動作が異なる場合があります。
- トラブルシューティング
  使用しているQtのバージョンを確認し、公式ドキュメントを参照してください。可能であれば、最新バージョンのQtにアップグレードすることを検討してください。

デバッグのヒント

正規表現テスターを使用して、さまざまな入力文字列に対してパターンがどのようにマッチするかを視覚的に確認してください。
正規表現パターンを段階的に構築し、各ステップでcaptureCount()とcap()の結果を確認することで、問題の箇所を特定しやすくなります。
qDebug()を使用して、captureCount()の値やcap()で取得した文字列を随時出力し、期待どおりの結果が得られているか確認してください。

例1: 基本的なキャプチャグループの数の取得とキャプチャされた文字列の表示

#include <QCoreApplication>
#include <QRegExp>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str = "Name: John Doe, Age: 30";
    QRegExp rx("Name: (\\w+ \\w+), Age: (\\d+)");

    if (rx.indexIn(str) != -1) {
        int captureCount = rx.captureCount();
        qDebug() << "キャプチャグループの数:" << captureCount; // キャプチャグループの数を出力

        for (int i = 1; i <= captureCount; ++i) {
            qDebug() << "キャプチャ" << i << ":" << rx.cap(i); // キャプチャされた文字列を出力
        }
    } else {
        qDebug() << "マッチ失敗";
    }

    return a.exec();
}

説明

QString strにテスト用の文字列を格納します。
QRegExp rxに正規表現パターンを設定します。(\\w+ \\w+)と(\\d+)がキャプチャグループです。
rx.indexIn(str)で文字列がパターンにマッチするか確認します。
マッチした場合、rx.captureCount()でキャプチャグループの数を取得し、出力します。
forループで各キャプチャグループの文字列をrx.cap(i)で取得し、出力します。

例2: 複数のマッチとキャプチャグループの取得

#include <QCoreApplication>
#include <QRegExp>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str = "apple 10, banana 20, orange 30";
    QRegExp rx("(\\w+) (\\d+)");
    int pos = 0;

    while ((pos = rx.indexIn(str, pos)) != -1) {
        qDebug() << "マッチ開始位置:" << pos;
        int captureCount = rx.captureCount();
        qDebug() << "キャプチャグループの数:" << captureCount;

        for (int i = 1; i <= captureCount; ++i) {
            qDebug() << "キャプチャ" << i << ":" << rx.cap(i);
        }
        pos += rx.matchedLength(); //次のマッチ位置を更新
    }

    return a.exec();
}

説明

QString strに複数のマッチを含む文字列を格納します。
QRegExp rxに正規表現パターンを設定します。
whileループでrx.indexIn(str, pos)を繰り返し呼び出し、全てのマッチを検索します。
posはマッチ開始位置を保持し、rx.matchedLength()で次のマッチ位置を更新します。
各マッチに対して、captureCount()とcap()を使ってキャプチャグループの情報を取得し、出力します。

例3: 非キャプチャグループの使用とcaptureCount()

#include <QCoreApplication>
#include <QRegExp>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str = "color: red, size: 10px";
    QRegExp rx("color: (\\w+), size: (?:\\d+)px"); //(?:\\d+)は非キャプチャグループ

    if (rx.indexIn(str) != -1) {
        int captureCount = rx.captureCount();
        qDebug() << "キャプチャグループの数:" << captureCount; // 1が出力される

        for (int i = 1; i <= captureCount; ++i) {
            qDebug() << "キャプチャ" << i << ":" << rx.cap(i); // redが出力される
        }
    } else {
        qDebug() << "マッチ失敗";
    }

    return a.exec();
}

QRegExp rxに正規表現パターンを設定します。(?:\\d+)は非キャプチャグループです。
captureCount()は非キャプチャグループをカウントしないため、1を返します。
cap(1)は(\\w+)にマッチした"red"を返します。

QRegularExpressionの使用

QRegularExpressionは、Perl互換の正規表現エンジンを搭載しており、Unicodeサポートも強化されています。QRegExpよりも強力で柔軟な正規表現処理が可能です。

キャプチャされた文字列の取得
QRegularExpressionMatch::captured(int captureIndex)を使用します。
キャプチャグループの数の取得
QRegularExpression::captureCount()を使用します。

#include <QCoreApplication>
#include <QRegularExpression>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str = "Name: John Doe, Age: 30";
    QRegularExpression rx("Name: (\\w+ \\w+), Age: (\\d+)");
    QRegularExpressionMatch match = rx.match(str);

    if (match.hasMatch()) {
        int captureCount = rx.captureCount();
        qDebug() << "キャプチャグループの数:" << captureCount;

        for (int i = 1; i <= captureCount; ++i) {
            qDebug() << "キャプチャ" << i << ":" << match.captured(i);
        }
    } else {
        qDebug() << "マッチ失敗";
    }

    return a.exec();
}

説明

QRegularExpression rxを作成し、正規表現パターンを設定します。
rx.match(str)で文字列とのマッチングを行い、QRegularExpressionMatchオブジェクトを取得します。
match.hasMatch()でマッチが成功したか確認します。
rx.captureCount()でキャプチャグループの数を取得します。
match.captured(i)で各キャプチャグループの文字列を取得します。

QString::split()と手動パース

正規表現が複雑でない場合や、特定の区切り文字で文字列を分割するだけで十分な場合は、QString::split()と手動パースを組み合わせることで、QRegExpやQRegularExpressionを使用せずに同様の結果を得ることができます。

#include <QCoreApplication>
#include <QStringList>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str = "Name: John Doe, Age: 30";
    QStringList parts = str.split(", ");

    QString namePart = parts.at(0);
    QString agePart = parts.at(1);

    QString name = namePart.split(": ").at(1);
    QString age = agePart.split(": ").at(1);

    qDebug() << "Name:" << name;
    qDebug() << "Age:" << age;

    return a.exec();
}

説明

QString::split(", ")で文字列をコンマとスペースで分割します。
分割された文字列をさらにQString::split(": ")で分割し、必要な情報を抽出します。

正規表現ライブラリの利用 (例: PCRE)

Qtの正規表現機能に満足できない場合は、PCRE（Perl Compatible Regular Expressions）などの外部の正規表現ライブラリを使用することもできます。

QtのプロジェクトにPCREライブラリを組み込む必要があります。
PCREは非常に強力で、高度な正規表現機能を提供します。

QString::indexOf()とQString::mid()の組み合わせ

特定の文字列の位置をQString::indexOf()で検索し、QString::mid()で部分文字列を抽出することで、簡単なパース処理を行うことができます。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str = "Name: John Doe, Age: 30";

    int nameStart = str.indexOf("Name: ") + 6;
    int nameEnd = str.indexOf(", Age:");
    QString name = str.mid(nameStart, nameEnd - nameStart);

    int ageStart = str.indexOf("Age: ") + 5;
    QString age = str.mid(ageStart);

    qDebug() << "Name:" << name;
    qDebug() << "Age:" << age;

    return a.exec();
}

QString::indexOf()で"Name: "と", Age:"の位置を検索します。
QString::mid()で名前の文字列を抽出します。
同様に、年齢の文字列を抽出します。

QString::indexOf()とQString::mid()は、簡単なパース処理に利用できます。
PCREなどの外部ライブラリは、高度な正規表現機能が必要な場合に利用できます。
QString::split()と手動パースは、単純な文字列処理に適しています。
QRegularExpressionはQRegExpの推奨される代替手段であり、より強力で柔軟な正規表現処理を提供します。

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