如何用PowerShell正则表达式提取完整C++类定义？

使用PowerShell脚本提取C++类定义时，现有正则表达式(?sm)(class Node_. {[^;]+;)仅能匹配类的部分内容，无法正确识别类结尾的};，导致匹配结果不完整。

原PowerShell脚本：

$source = 
    "class Node_A {               `n" +
    "public:                      `n" +
    "    Node_A();                `n" +
    "    int foo( int a ) {       `n" +
    "        return a * b;        `n" +
    "    }                        `n" +
    "    int b;                   `n" +
    "};                           `n" +
    "                             `n" +
    "class Node_B {               `n" +
    "public:                      `n" +
    "    Node_B();                `n" +
    "    int foo( int a ) {       `n" +
    "        return a + b;        `n" +
    "    }                        `n" +
    "    int b;                   `n" +
    "};                           "

$to_find = "(?sm)(class Node_. {[^;]+;)"
$source |
    select-string $to_find -AllMatches |
    foreach { $_.Matches } |
    foreach { $_.Value }

当前错误匹配结果：

class Node_A {
public:
    Node_A();
class Node_B {
public:
    Node_B();

解决方案 #

原正则的问题在于[^;]+会在遇到第一个;（比如构造函数行的分号）时就终止匹配，无法处理类内部的嵌套大括号（如成员函数的实现块）和后续的分号。要匹配完整的类定义，需要利用.NET正则的平衡组特性来跟踪嵌套的大括号，确保匹配到外层的};。

修改后的正则表达式 #

(?sm)(class Node_. {((?>[^{}]+|{(?<depth>)|}(?<-depth>))*(?(depth)(?!))};)

修改后的完整脚本 #

$source = 
    "class Node_A {               `n" +
    "public:                      `n" +
    "    Node_A();                `n" +
    "    int foo( int a ) {       `n" +
    "        return a * b;        `n" +
    "    }                        `n" +
    "    int b;                   `n" +
    "};                           `n" +
    "                             `n" +
    "class Node_B {               `n" +
    "public:                      `n" +
    "    Node_B();                `n" +
    "    int foo( int a ) {       `n" +
    "        return a + b;        `n" +
    "    }                        `n" +
    "    int b;                   `n" +
    "};                           "

# 修改后的正则表达式
$to_find = "(?sm)(class Node_. {((?>[^{}]+|{(?<depth>)|}(?<-depth>))*(?(depth)(?!))};)"
$source |
    select-string $to_find -AllMatches |
    foreach { $_.Matches } |
    foreach { $_.Value }

正确匹配结果 #

class Node_A {
public:
    Node_A();
    int foo( int a ) {
        return a * b;
    }
    int b;
};
class Node_B {
public:
    Node_B();
    int foo( int a ) {
        return a + b;
    }
    int b;
};

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Generic Name