re.subで\以外の文字を指定しようとしたらエラーがでる

Question

目標

Pythonで_の前に\をつける文字列置換を行いたいです．ただし，すでに\_となっている部分はそのままにしたいと思っております．
例えば，"aaa_aa\_aa"を"aaa\_aa\_aa"とすることが目標です．

行ったこと

[^\\]の部分で\が含まれていないという条件をつけたつもりです．

import re
f_ = re.sub("[^\\]_", "\\_","aaa_aa\_aa")

発生している問題・エラーメッセージ

File ~\AppData\Local\Programs\Python\Python39\lib\re.py:304, in _compile(pattern, flags)
    302 if not sre_compile.isstring(pattern):
    303     raise TypeError("first argument must be string or compiled pattern")
--> 304 p = sre_compile.compile(pattern, flags)
...
    550                        source.tell() - here)
    551 if this == "]" and set:
    552     break

error: unterminated character set at position 0

あまりにも原因が分からなかったため，自分では何もできていないというのが正直なところです．
環境はPython3.9.6です．
よろしくお願いいたします．

Answer 1

エラーの原因は、「文字列の中に\を書く時は\と書く」というルールを守っていないためです。
つまり、文字列の中に\\を書きたい時は\\\\と書きます。あるいはraw文字列を使うか。
"\\_"ではちゃんと\を\\と書けているのに何故？

ただし、これだとプログラムとしては間違っているので、期待通りにはならないでしょう。
aaa\_aa\_aaでなくaa\_aa\_aaになってしまう。

re.sub(r"([^\\]|^)_", r"\1\_","aaa_aa\_aa")

か。あるいは、否定後読みを使う。

re.sub(r"(?<!\\)_", r"\_","aaa_aa\_aa")```

Answer 2

import re

text = 'aaa_aa\_aa'
q = re.sub(r'(?<!\\)_', '\\_', text)
print(q)

# aaa\_aa\_aa

Answer 3

最初の２つの文字列すを"～"からr"～"のように修正してraw文字列として指定するようにしてください。
正規表現文字列としての\文字をエスケープして認識させるためです。

import re
f_ = re.sub(r"[^\\]_", r"\\_","aaa_aa\_aa")
print(f_) # aa\_aa\_aa