文字列

Go言語の正規表現を利用した文字列置換処理について解説

2025-02-20更新日: 2025-02-20

Go言語の正規表現を利用した置換処理に焦点を当て、基本的な使い方から実用例までを解説します。

Go の標準ライブラリに含まれる regexp パッケージを活用することで、複雑な文字列パターンも効率的に処理可能です。

具体的なサンプルを交えながら、シンプルな手法と応用例を紹介します。

目次から探す

正規表現の基礎知識
- 正規表現の基本
- Go言語のregexpパッケージの特徴
文字列置換の基本
- 主要な置換関数の解説
- 正規表現パターンの組み立て方
サンプルコードを用いた実践例
- シンプルな置換例
- 複雑なパターンの置換処理
エラー対策とパフォーマンス向上
- エラーハンドリングのポイント
- パフォーマンス改善の留意点
テストとデバッグの手法
- ユニットテストの実施例
- コードデバッグのポイント
まとめ

正規表現の基礎知識

正規表現の基本

正規表現は文字列のパターンを記述するための表現方法で、特定の文字列の抽出や置換に活用できます。

たとえば、数字や特定の単語、構造化された形式を検出する場合に便利です。

正規表現の構文は以下の要素から構成されます。

リテラル文字: そのままの文字
メタ文字: . や * など、特殊な意味を持つ文字
量指定子: + や ? など、直前のパターンの出現回数を指定
グループ化: 丸括弧 () を使用して部分パターンをまとめる

正規表現の書き方を覚えると、文字列操作の幅が広がるため、効率的にデータの抽出や変換ができるようになります。

Go言語のregexpパッケージの特徴

Go言語では標準ライブラリ内のregexpパッケージを使い、正規表現を利用することができます。

主な特徴は以下の通りです。

RE2エンジンを採用しており、効率的にパターンマッチングを実施
コンパイル済み正規表現オブジェクトを使えば、同じパターンでの複数回のマッチング処理が高速に行える
シンプルなAPI設計で、置換や抽出、マッチ判定などの基本操作が容易に実現可能

これにより、複雑な文字列操作でも安定して処理が実行される環境が整っています。

文字列置換の基本

主要な置換関数の解説

regexp.ReplaceAllStringの使い方

regexp.ReplaceAllString関数は、指定した正規表現にマッチする部分を別の文字列に置換し、新しい文字列を返します。

以下の点が挙げられます。

第1引数に正規表現オブジェクト、第2引数に対象文字列、第3引数に置換文字列を指定します。
マッチしたすべての領域が置換されるため、グローバルな置換処理に適しています。

この関数を使うことで、複雑なパターンにも対応した文字列変換が簡単に実現できます。

正規表現パターンの組み立て方

キャプチャグループの活用

キャプチャグループとは、正規表現のパターン内で丸括弧 () を用いて部分パターンをグループ化する機能です。

キャプチャグループを利用することで、置換処理の際に、マッチした部分の一部を再利用することが可能となります。

たとえば、パターン内の特定の部分を抽出して、別の部分文字列に差し替える場合に非常に有用です。

正規表現置換でのキャプチャグループは、置換文字列内で \$1 や \$2 のように指定することで、各グループにマッチした文字列を参照できます。

サンプルコードを用いた実践例

シンプルな置換例

以下は、シンプルな文字列置換を行うサンプルコードです。

このコードでは、文字列内の “Hello” を “Hi” に変換しています。

package main
import (
	"fmt"
	"regexp"
)
func main() {
	// 対象となる文字列
	input := "Hello World! Hello Universe!"
	// "Hello" を対象とする正規表現パターンをコンパイル
	pattern, err := regexp.Compile("Hello")
	if err != nil {
		// エラーが発生した場合は終了する
		fmt.Println("Error compiling regex:", err)
		return
	}
	// ReplaceAllStringを使用して "Hello" を "Hi" に置換
	result := pattern.ReplaceAllString(input, "Hi")
	fmt.Println(result)
}

Hi World! Hi Universe!

複雑なパターンの置換処理

次は、キャプチャグループを利用した複雑な置換例です。

このサンプルコードでは、Name: (.+), Age: (\d+) というパターンから名前と年齢を抽出し、名前だけを強調するように置換しています。

package main
import (
	"fmt"
	"regexp"
)
func main() {
	// 対象の文字列
	input := "Name: 太郎, Age: 30"
	// キャプチャグループを含む正規表現パターンをコンパイル
	pattern, err := regexp.Compile(`Name: (.+), Age: (\d+)`)
	if err != nil {
		// 正規表現のコンパイルに失敗した場合はエラーメッセージを表示
		fmt.Println("Error compiling regex:", err)
		return
	}
	// キャプチャグループを使って名前部分を「[Name]」の形式に置換
	// "$1" は最初のキャプチャグループにマッチした部分を参照
	replacement := "Name: [$1]"
	result := pattern.ReplaceAllString(input, replacement)
	fmt.Println(result)
}