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Reguläre Ausdrücke werden meistens durch einen endlichen Automaten realisiert. Die Informatik kennt Verfahren, mit denen man automatisch einen Automaten generieren kann, der für ein bestimmtes Suchmuster entscheidet, ob es auf einen String paßt oder nicht. Auch die regulären Ausdrücke in PHP funktionieren so: Bei der ersten Benutzung eines regulären Ausdruckes wird ein solcher Automat intern generiert (das Muster wird "compiliert"
und dann angewendet. Bei späteren Benutzungen desselben Suchmusters kann dieser Automat dann unter Umständen wieder verwendet werden, was deutlich schneller ist.Einige Suchmuster und Bedingungen sind zu komplex, als dass man sie mit Hilfe von regulären Ausdrücken und Automaten formulieren kann. Typische Beispiele dafür sind Dinge, die Abzählungen erforderlich machen ("Finde alle Worte, die aus genausovielen b's bestehen, wie sie a's enthalten"
und Dinge, die Vorbedingungen notwendig machen ("Finde alle Worte print, aber nur, wenn sie nicht in Anführungszeichen stehen oder Bestandteil eines Kommentares sind.". In diesem Fällen braucht man leistungsfähigere Konzepte und Werkzeuge, kontextfreie oder kontextsensitive Grammatiken und dazu passende Parser.In der Praxis verwendet man reguläre Ausdrücke, um zu entscheiden, ob ein String bestimmten formalen Kritierien genügt ("Akzeptiere den Formularwert nur dann, wenn er ausschließlichlich Ziffern enthält."
oder um bestimmte Teilstücke aus Strings herauszuschneiden ("Liefere mit den Text zwischen dem begin und end aus dem gegebenen String.".