我刚刚阅读了一个关于如何在双花括号 (this question) 中获取数据的问题，然后有人提出了平衡组。我仍然不太确定它们是什么以及如何使用它们。
我阅读了Balancing Group Definition，但解释很难理解，我对我提到的问题仍然很困惑。
谁能简单解释一下什么是平衡组以及它们有什么用处？
【问题讨论】：
标签： c# .net regex balancing-groups
据我所知，平衡组是 .NET 正则表达式所独有的。
首先，您需要知道 .NET 是（再次，据我所知）唯一允许您访问单个捕获组的多个捕获的正则表达式风格（不是在反向引用中，而是在匹配完成之后）。
为了举例说明这一点，请考虑模式
(.)+
还有字符串"abcd"。
在所有其他正则表达式风格中，捕获组 1 只会产生一个结果：d（请注意，完全匹配当然是 abcd，正如预期的那样）。这是因为捕获组的每次新使用都会覆盖之前的捕获。
另一方面，.NET 会记住它们。它在堆栈中这样做。在匹配上面的正则表达式之后像
Match m = new Regex(@"(.)+").Match("abcd");
你会发现
m.Groups[1].Captures
是一个CaptureCollection，其元素对应四个捕获
0: "a"
1: "b"
2: "c"
3: "d"
其中数字是CaptureCollection 的索引。所以基本上每次再次使用该组时，都会将新的捕获推入堆栈。
如果我们使用命名的捕获组，它会变得更有趣。因为 .NET 允许重复使用相同的名称，所以我们可以编写类似的正则表达式
(?<word>\w+)\W+(?<word>\w+)
将两个单词捕获到同一个组中。同样，每次遇到具有特定名称的组时，都会将捕获推送到其堆栈中。所以将此正则表达式应用于输入"foo bar" 并检查
m.Groups["word"].Captures
我们找到两个捕获
0: "foo"
1: "bar"
这使我们甚至可以从表达式的不同部分将内容推送到单个堆栈中。但是，这只是 .NET 能够跟踪此CaptureCollection 中列出的多个捕获的功能。但我说过，这个集合是一个堆栈。那么我们可以从中pop 东西吗？
事实证明我们可以。如果我们使用像(?<-word>...) 这样的组，那么如果子表达式... 匹配，则从堆栈word 中弹出最后一个捕获。因此，如果我们将之前的表达式更改为
(?<word>\w+)\W+(?<-word>\w+)
然后第二组会弹出第一组的捕获，最后我们会收到一个空的CaptureCollection。当然，这个例子没什么用。
但是减号语法还有一个细节：如果堆栈已经为空，则组失败（无论其子模式如何）。我们可以利用这种行为来计算嵌套级别 - 这就是名称平衡组的来源（以及它变得有趣的地方）。假设我们要匹配正确括起来的字符串。我们将每个左括号压入堆栈，并为每个右括号弹出一个捕获。如果我们遇到一个右括号太多，它会尝试弹出一个空堆栈并导致模式失败：
^(?:[^()]|(?<Open>[(])|(?<-Open>[)]))*$
所以我们在重复中有三个选择。第一种选择消耗所有不是括号的东西。第二种选择匹配(s，同时将它们推入堆栈。第三种选择匹配)s，同时从堆栈中弹出元素（如果可能！）。
注意：为了澄清，我们只是检查没有不匹配的括号！这意味着完全不包含括号的字符串 将 匹配，因为它们在语法上仍然有效（在某些需要括号匹配的语法中）。如果您想确保至少有一组括号，只需在^ 之后添加一个前瞻(?=.*[(])。
但这种模式并不完美（或完全正确）。
还有一个问题：这并不能确保堆栈在字符串末尾是空的（因此(foo(bar) 是有效的）。 .NET（和许多其他风格）还有另一种可以帮助我们的构造：条件模式。一般语法是
(?(condition)truePattern|falsePattern)
falsePattern 是可选的 - 如果省略，则 false-case 将始终匹配。条件可以是模式，也可以是捕获组的名称。我将在这里重点讨论后一种情况。如果它是捕获组的名称，则当且仅当该特定组的捕获堆栈不为空时才使用truePattern。也就是说，像(?(name)yes|no) 这样的条件模式读取“如果name 匹配并捕获了某些东西（仍在堆栈上），则使用模式yes，否则使用模式no”。
所以在上述模式的末尾，如果Open-stack 不为空，我们可以添加类似(?(Open)failPattern) 的内容，这会导致整个模式失败。使模式无条件失败的最简单方法是(?!)（一个空的否定前瞻）。所以我们有了最终的模式：
^(?:[^()]|(?<Open>[(])|(?<-Open>[)]))*(?(Open)(?!))$
请注意，这种条件语法本身与平衡组无关，但有必要充分利用它们。
从这里开始，天空就是极限。许多非常复杂的用途是可能的，并且在与其他 .NET-Regex 功能（如可变长度后视 (which I had to learn the hard way myself) 结合使用时存在一些问题。然而，主要问题始终是：使用这些功能时，您的代码是否仍然可维护？你需要很好地记录它，并确保每个使用它的人都知道这些特性。否则你可能会更好，只需手动逐个字符地遍历字符串并以整数计算嵌套级别。
(?<A-B>...) 语法是什么？这部分的功劳归科比所有（有关详细信息，请参阅下面的答案）。
现在有了以上所有内容，我们可以验证一个字符串是否正确加了括号。但是，如果我们实际上可以（嵌套）捕获所有这些括号的内容，它会更有用。当然，我们可以记住在未清空的单独捕获堆栈中打开和关闭括号，然后在单独的步骤中根据它们的位置进行一些子字符串提取。
但是.NET在这里提供了一个更方便的特性：如果我们使用(?<A-B>subPattern)，不仅会从堆栈B中弹出一个捕获，而且还会从弹出的B捕获和当前组之间的所有内容推送到堆栈A。因此，如果我们使用这样的组作为右括号，同时从堆栈中弹出嵌套级别，我们还可以将对的内容推送到另一个堆栈：
^(?:[^()]|(?<Open>[(])|(?<Content-Open>[)]))*(?(Open)(?!))$
Kobi 在他的回答中提供了这个Live-Demo
因此，将所有这些东西放在一起，我们可以：
全部在一个正则表达式中。如果那不令人兴奋... ;)
当我第一次了解这些资源时，我发现它们很有帮助：
【讨论】：
M. Buettner 的出色回答只是一个小小的补充：
(?<A-B>) 语法是怎么回事？(?<A-B>x) 与(?<-A>(?<B>x)) 略有不同。它们产生相同的控制流*，但它们捕获不同。
例如，让我们看一下平衡大括号的模式：
(?:[^{}]|(?<B>{)|(?<-B>}))+(?(B)(?!))
在比赛结束时，我们确实有一个平衡的字符串，但这就是我们所拥有的 - 我们不知道大括号在哪里，因为B 堆栈是空的。引擎为我们所做的辛勤工作已经过去了。
(example on Regex Storm)
(?<A-B>x) 是该问题的解决方案。如何？它不将x 捕获到$A：它捕获上一次捕获B 和当前位置之间的内容。
让我们在我们的模式中使用它：
(?:[^{}]|(?<Open>{)|(?<Content-Open>}))+(?(Open)(?!))
这将捕获到$Content 大括号之间的字符串（及其位置），沿途的每一对。
对于字符串 {1 2 {3} {4 5 {6}} 7} 将有四个捕获：3、6、4 5 {6} 和 1 2 {3} {4 5 {6}} 7 - 比 nothing 或 } } @987654345 要好得多@}.
(example - click the table tab and look at ${Content}, captures)
事实上，它可以完全不平衡地使用：(?<A>).(.(?<Content-A>).) 捕获前两个字符，即使它们被组分隔。
（前瞻在这里更常用，但它并不总是可扩展的：它可能会重复您的逻辑。）
(?<A-B>) 是一个强大的功能 - 它让您精确 控制您的捕获。当您试图从您的模式中获得更多收益时，请记住这一点。
【讨论】：
|'[^']*'：example。如果您还需要转义字符，这里有一个示例：（用于匹配 C# 字符串文字的正则表达式）[stackoverflow.com/a/4953878/7586].