C++11で正規表現（std::regex）を使う

string型文字列に正規表現を適用する場合

正規表現

（例）「int」「double」「char[20]」などの文字列に対して、
(int)、(double)、(char)[(20)]のように、型名と配列数をサブグループとして取り出す正規表現

"(int|double|char)(\\[(\\d+)\\])?"

ややこしいのは"\\["、"\\d+"、"\\]"の部分。
C/C++の文字列でバックスラッシュ一文字を表現すると"\\"になり、
正規表現のメタ文字である'['をエスケープするためにこれを前に付けて
"\\["となっている。その他も同様。

C++11で追加された生文字列リテラル「R"(〜)"」を使うと次のようにも書ける。
https://ezoeryou.github.io/cpp-book/C++11-Syntax-and-Feature.xhtml#raw.string.literal

 R"((int|double|char)(\[(\d+)\])?)"

サンプルコード

#include <regex>
#include <iostream>

using std::string;
using std::cout;
using std::endl;

int
main(){
  string str[3] = {"int", "double[4]", "char[32]"}; // 対象文字列
  std::regex re("(int|double|char)(\\[(\\d+)\\])?"); // 正規表現
  std::smatch match; // string型の文字列に対するマッチング結果を格納するのがstd::smatch型

  for( int i = 0; i < 3; ++i ){
    if(regex_match(str[i], match, re)){ // regex_match()は正規表現にマッチすると1を返す
      cout << "matched: " ;
      for ( int j = 0; j < match.size(); ++j ){ // match.size()はサブグループの数+1を返す
        std::cout << match[j] << ":";
      }
      cout << endl;
    }
  }
  return 0;
}

コンパイル時は-std=c++11を忘れずに。

実行結果

matched: int:int:::
matched: double[4]:double:[4]:4:
matched: char[32]:char:[32]:32:

char *型文字列やワイド型文字列への正規表現の適用

以下のリンクが参考になる。
http://codezine.jp/article/detail/7716