正则表达式是一种强大的文本处理工具，它允许你进行复杂的文本匹配、提取和替换操作。在C#中，正则表达式通过 System.Text.RegularExpressions.Regex 类提供支持。本文将介绍如何在C#中使用正则表达式的捕获组和反向引用，并通过示例来演示它们的用法。

捕获组

捕获组是正则表达式中用圆括号 () 包围的部分，它可以捕获匹配的文本供后续使用。每个捕获组会按照它们在正则表达式中出现的顺序自动编号，编号从1开始。

示例 1：捕获单词

C#
string pattern = @"(\w+)\s(\w+)";
string input = "Hello World";
Match match = Regex.Match(input, pattern);

if (match.Success)
{
    Console.WriteLine($"第一个单词：{match.Groups[1].Value}");
    Console.WriteLine($"第二个单词：{match.Groups[2].Value}");
}

输出：

C#
第一个单词：Hello
第二个单词：World

在这个示例中，正则表达式 (\w+)\s(\w+) 包含两个捕获组，每个捕获组匹配一个单词（\w+），并且单词之间由空格分隔（\s）。match.Groups[1].Value 和 match.Groups[2].Value 分别包含第一个和第二个捕获组匹配到的文本。

反向引用

反向引用允许在同一个正则表达式内部引用前面定义的捕获组。反向引用的语法是 \数字，其中“数字”是你想要引用的捕获组的编号。

示例 2：匹配重复的单词

C#
string pattern = @"(\w+)\s\1";
string input = "Hello Hello World World";
MatchCollection matches = Regex.Matches(input, pattern);

foreach (Match match in matches)
{
    Console.WriteLine($"匹配到的重复单词：{match.Groups[1].Value}");
}

输出：

C#
匹配到的重复单词：Hello
匹配到的重复单词：World

在这个示例中，正则表达式 (\w+)\s\1 使用 \1 来引用第一个捕获组匹配到的单词，这样就可以匹配重复的单词对。

示例 3：替换重复的字符

C#
string pattern = @"(\w)\1";
string input = "Boookkeeper";
string result = Regex.Replace(input, pattern, "$1");

Console.WriteLine(result);

输出：

C#
Bookeper

在这个示例中，正则表达式 (\w)\1 匹配相邻的重复字符。Regex.Replace 方法使用 $1（捕获组的引用）来替换匹配到的文本，从而删除重复的字符。

示例 4：匹配成对的标签

C#
string pattern = @"<(\w+)>(.*?)</\1>";
string input = "<b>粗体文本</b> <i>斜体文本</i>";
MatchCollection matches = Regex.Matches(input, pattern);

foreach (Match match in matches)
{
    Console.WriteLine($"匹配到的标签：{match.Groups[1].Value}");
    Console.WriteLine($"标签内的文本：{match.Groups[2].Value}");
}

输出：

C#
匹配到的标签：b
标签内的文本：粗体文本
匹配到的标签：i
标签内的文本：斜体文本

在这个示例中，正则表达式 <(\w+)>(.*?)</\1> 匹配成对的HTML标签。第一个捕获组 (\w+) 匹配标签名，而 \1 用于反向引用这个标签名，确保结束标签与开始标签相匹配。第二个捕获组 (.*?) 以非贪婪模式匹配标签内的任意文本。

捕获组和反向引用是正则表达式中非常强大的特性，它们可以极大地提高你在文本处理中的灵活性和效率。通过这些示例，你可以开始在自己的C#项目中使用这些工具来解决复杂的文本处理问题。