悠悠楠杉
网站页面
“正则表达式：高效匹配合法IPv4地址的实践”
07/04
一、理解IPv4地址结构
IPv4地址由四个十进制数组成，每个数代表一个字节，这四个字节之间用点（.）分隔。每个字节的取值范围是0到255。例如，"192.168.1.1"是一个有效的IPv4地址。
二、构建正则表达式
为了使用正则表达式匹配IPv4地址，我们需要定义以下规则：
字节范围：每个字节的取值必须在0到255之间。这可以通过
[0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]来实现，分别对应单个数字、两位数（非首位为0的两位数）、100到199之间的数、200到249之间的数以及250到255之间的数。点分隔符：IPv4地址中各字节之间用点（.）分隔，需要确保存在三个点将四个字节分开。这可以通过
\.来实现点的匹配，并确保其出现三次且仅三次。整体结构：将上述两部分组合起来，确保整个表达式以一个字节开始和结束，中间是三个点分隔的字节。这可以表示为
^([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])\.([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])\.([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])\.([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])$。这个表达式从开头（^）到结尾（$）定义了整个IPv4地址的结构。
三、Python示例实现
以下是一个使用Python和其内置的re模块来验证IPv4地址的示例：
```python
import re
def isvalidipv4(ip):
pattern = r'^([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]).([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]).([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]).([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0])$'
if re.match(pattern, ip):
return True
else:
return False
测试示例：
print(isvalidipv4("192.168.1.1")) # 输出: True
print(isvalidipv6("300.3.3.3")) # 输出: False（错误示例）
```
这个函数定义了一个正则表达式，用来检查传入的字符串是否为合法的IPv4地址。通过re.match()函数进行匹配，根据返回值判断IP地址的有效性。
