C# 为什么这个正则表达式有两个后斜杠，但只有一个可以正常工作？

我使用regex编写了以下代码，该代码在运行时挂起在最后一行：

const char PathSeparator = '\\';
const string PathPrefix = "\\\\";

var reg = new Regex(string.Format("^{0}(([^{1}\r\n\v\f\u2028\u2029]+){1}?)+$", 
    Regex.Escape(PathPrefix), Regex.Escape(PathSeparator.ToString())));

var test = @"\\Inbox\Test123\Intermediate\3322FB69-FE3F-407E-9E15-584382A407A2\\";
var matches = reg.Matches(test);
var group = matches[0].Groups[2];

如果我删除

测试中的最后一个反斜杠，它就可以正常工作，例如

var test = @"\\Inbox\Test123\Intermediate\3322FB69-FE3F-407E-9E15-584382A407A2\";

有人能帮我弄清楚它为什么挂着吗？我知道我可以设置一个超时；这不是我的问题。
现在你有两个问题
在回答这个问题时，我必须首先提到众所周知的问题。虽然regex是一个强大的工具，可以有效地解决很多问题（包括这一个），但如果你不是这方面的专家，它也可能是一个很大的麻烦来源，并造成痛苦，而采用低技术解决方案完全可以避免

在本例中，您可以通过在斜杠上拆分输入字符串，然后验证自己生成的每个标记（是的，甚至可能使用正则表达式）来完成同样的工作。这实际上可能是一个明智的举动，因为这将大大降低解决方案的复杂性；当需要“一个小的调整”（增加复杂性）时，这将是非常有价值的

也就是说，让我们看看有趣的事情：发生了什么

为什么它永远运行？
由于嵌套的
+
量词导致。这将更容易说明使用更温和的输入样本

\\Foo\Bar\Baz\\

让我们看看当输入时正则表达式引擎将尝试匹配什么

1） 第一次尝试：最里面的组匹配
Foo\
和
Bar\
和
Baz\
。由于尾随的
\
，进一步重复失败，然后输入结束标记无法匹配，因此尝试被拒绝，引擎返回

注意，如果尾斜杠不在那里，正则表达式引擎将声明成功并在此时返回

2） 由于最内层组中的斜杠是可选的，因此下一次尝试是
Foo\
，
Bar\
，
Baz
，这显然也失败了。更多的回溯

3） 下一个候选项匹配最内层组的四个重复项：
Foo\
、
Bar\
、
Ba
和
z\
。失败，更多的回溯

从现在起，我将用一个空格分隔最内层组的重复，简单列出尝试的匹配：

Foo\ Bar\ Ba z      (i.e. 4 repetitions of length 4, 4, 2, 1, and fails)
Foo\ Bar\ Ba
Foo\ Bar\ B az\
Foo\ Bar\ B az
Foo\ Bar\ B a
Foo\ Bar\

等等

这里要注意的是，不合理的尝试甚至排除了落后的“BAZ”段可以成为成功匹配的一部分：我们必须考虑“BAZ”、“巴”+“Z”、“巴”、“B”+“AZ”、“B”+“A”和“B”；一般来说，对于长度为N的段，可能性的数量为N！（阶乘）。阶乘函数的增长超出了人类的直觉理解
由于示例输入包含长度为36的最后一段，很明显，尝试将此正则表达式与格式不正确的输入匹配将永远不会结束

如何防止这种情况发生？
在这种情况下，它非常简单。由于您知道，例如“Baz”，如果整体匹配失败，那么尝试将其分割为更小的块是没有意义的（因为这些块需要用斜线分隔，我们已经知道它们不是因为斜线不是尝试匹配的允许部分），请使用原子捕获组：

var reg = new Regex(string.Format(
    "^{0}(?>([^{1}\r\n\v\f\u2028\u2029]+{1}?))+$",
    Regex.Escape(PathPrefix),
    Regex.Escape(PathSeparator.ToString())));

这将只回溯1次而不是N！对于未成功匹配的每个路径段，将失败时间减少到几乎为零。
注意，我最初粘贴时犯了一个错误。最后一个反斜杠可以正常工作，但挂起两个。请看编辑。也许这是一个问题，但我真的不明白为什么会是这种情况。正是因为，过度回溯。问题是嵌套的
+
量词。如果您有此问题，请编辑您的标题，使其成为您搜索的内容。你会搜索“为什么这个正则表达式挂起”？标题对于搜索引擎优化非常重要，这样其他有你问题的人可以快速找到答案。作为一种解决方案，使用原子捕获组（
^\\\\（？>
..
）$
）工作起来很简单。还有其他结构也可以完成这项工作（例如，使路径分隔符成为无条件的，并用一个可选的[^…]组结束正则表达式）。感谢您的精彩解释。值得一提的是，我确实开始使用非正则表达式，但很快就发现我必须处理各种可能的“错误”输入——例如，路径前缀被省略，路径以3个或更多分隔符开头，路径内部包含连续分隔符，等等。如果我只使用分隔符拆分，在某种意义上，我必须处理我自己的表单a回溯，因为我在生成的数组中循环。你可以看到它是多么的混乱……regex似乎是（现在仍然是）获胜的方法。