regex库中涉及到的主要类型有：

以std::string为代表的处理字符串的类型（我们知道还有存储wchar_t的wstring类、原生c式字符串const char*等等，为了简化处理仅介绍std::string类型相关的操作，当你把握住了regex的主脉络之后，想使用其他的版本只要类比就可以） std::regex类，该类型需要一个代表正则表达式的字符串和一个文法选项作为输入，当文法选项不提供时默认为ECMAScript。 std::match_results类，该类用来记录匹配的结果，这是一个模板类，该类的模板参数是一个迭代器类型，对于std::string来说我们定义了smatch作为match_results<string::const_iterator>作为别名。 std::sub_match类，该类其实封装了两个迭代器，第一个代表开始部分，第二个代表结束部分，就像你用两个下表索引去表达一个字符串的某一个子串一样。这个类就是通过这样的方式提供原字符串的某一个子串作为结果。实际上match_results中就封装了一些std::sub_match类型的对象。（为什么是一些而不是一个，因为一次匹配可能会产生多个结果返回，regex认为每个括号对构成一个子匹配项，regex匹配的结果可以显式每个子匹配项匹配到的内容。） 现在我们有了表达字符串的类，表达正则匹配的类，表达匹配结果的类，接下来regex提供三个匹配函数：

bool std::regex_match(...)
bool std::regex_search(...)
string std::regex_replace(...)//实际上返回类型是根据你输入的数据类型对应的basic_string类。

首先说明三个函数功能上的不同，std::regex_match是全文匹配，即它希望你输入的字符串要和正则表达式全部匹配，才认为匹配成功，否则匹配失败，而std::regex_search是在你输入的字符串中不断搜索符合正则表达式描述的子字符串，然后将第一个匹配到的子字符串返回。std::regex_replace是在std::regex_search的基础上更进一步，可以将匹配的子字符串替换为你提供的字符串。

看几个例子：

#include <iostream>
#include <string>
#include <regex>

int main() {
 std::regex pattern("\\d{4}");
 std::string content("hello_2018");
 std::smatch result;
 if (std::regex_match(content, result, pattern)) {
 std::cout << result[0];
 }
 system("pause");
 return 0;
}

匹配失败，什么都不会输出。

这里说明一下为什么输出的是result[0]，其实result[0]返回的就是一个sub_match类型的对象。regex中认为正则表达式的每个括号对构成一个子匹配项，并认为整个字符串作为0号子匹配项，然后根据左括号出现的位置，从1号开始编号，因此返回的result[0]就是匹配整个正则表达式的字符串。

#include <iostream>
#include <string>
#include <regex>

int main() {
 std::regex pattern("\\d{4}");
 std::string content("hello_2018 by_2017");
 std::smatch result;
 if (std::regex_search(content, result, pattern)) {
 std::cout << result[0];
 }
 system("pause");
 return 0;
}

搜索到第一个符合正则表达式的子串，输出 2018。

#include <iostream>
#include <string>
#include <regex>

int main() {
 std::regex pattern("\\d{4}");
 std::string content("hello_2018 by_2017");
 std::smatch result;

 auto begin = content.cbegin();
 auto end = content.cend();
 while (std::regex_search(begin, end, result, pattern)) {
 std::cout << result[0] << " ";
 begin = result[0].second;
 }
 system("pause");
 return 0;
}