如何使用正則表達(dá)式匹配合法的 IPv4 地址

簡介

IPv4 地址是互聯(lián)網(wǎng)上常用的地址格式，通常由四個(gè)數(shù)字（每個(gè)數(shù)字范圍為 0 到 255）組成，每個(gè)數(shù)字之間用點(diǎn) . 分隔。例如：192.168.0.1。在某些情況下，我們需要通過編程語言或工具來驗(yàn)證某個(gè)字符串是否為合法的 IPv4 地址。在本文中，我們將學(xué)習(xí)如何使用正則表達(dá)式來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

什么是正則表達(dá)式？

正則表達(dá)式（Regular Expression，簡稱 Regex）是一種用于匹配文本的工具。它能夠按照特定的規(guī)則檢查文本內(nèi)容是否符合要求。正則表達(dá)式廣泛應(yīng)用于文本處理、數(shù)據(jù)驗(yàn)證和解析等任務(wù)。

匹配 IPv4 地址的基本規(guī)則

IPv4 地址有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

• 每個(gè)地址由四個(gè)數(shù)字組成。
• 每個(gè)數(shù)字在 0 到 255 之間。
• 每個(gè)數(shù)字之間由點(diǎn) . 分隔。
• 每個(gè)數(shù)字部分不能包含前導(dǎo)零（例如 01 不合法）。

根據(jù)這些規(guī)則，我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)正則表達(dá)式來驗(yàn)證 IPv4 地址。

正則表達(dá)式構(gòu)建

我們可以通過以下正則表達(dá)式來匹配合法的 IPv4 地址：

^(?!.*\b0\d)\b((25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)$

解釋

• ^ 和 $：這兩個(gè)符號分別表示匹配字符串的開始和結(jié)束，確保整個(gè)字符串符合規(guī)定。
• (?!.*\b0\d)：這是一個(gè)負(fù)向前瞻（negative lookahead），用于確保地址中沒有任何數(shù)字部分以 0 開頭。例如，它會(huì)排除 01、001 等無效格式。
• ((25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.){3}：這部分匹配前三個(gè)數(shù)字部分，它確保每個(gè)數(shù)字在 0 到 255 之間，并且每個(gè)數(shù)字部分后面跟一個(gè)點(diǎn)（.）。
• 25[0-5]：匹配 250 到 255。2[0-4][0-9]：匹配 200 到 249。[01]?[0-9][0-9]?：匹配 0 到 199，同時(shí)支持一位數(shù)或兩位數(shù)的匹配。
• (25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)：這一部分匹配最后一個(gè)數(shù)字部分，確保該部分在 0 到 255 之間。
• \b：單詞邊界符，確保數(shù)字部分是獨(dú)立的，并且不會(huì)有其他字符與數(shù)字相連。

合法的 IPv4 地址示例

以下是一些合法的 IPv4 地址，符合上述正則表達(dá)式：

• 192.168.0.1
• 255.255.255.255
• 0.0.0.0
• 10.0.0.1
• 172.16.254.3
• 1.1.1.1

不合法的 IPv4 地址示例

以下是一些不合法的 IPv4 地址，正則表達(dá)式會(huì)排除這些地址：

• 192.168.01.1 —— 前導(dǎo)零（01 不允許）
• 256.256.256.256 —— 數(shù)字超出范圍
• 192.168.1.256 —— 最后一部分 256 超出范圍
• 01.2.3.4 —— 前導(dǎo)零（01 不允許）
• 0.0.0.256 —— 數(shù)字 256 超出范圍
• 300.300.300.300 —— 數(shù)字超出范圍
• 192.168.0 —— 缺少第四部分
• 192.168.0.1. —— 多了一個(gè)點(diǎn)（不能以點(diǎn)結(jié)尾）
• .192.168.0.1 —— 多了一個(gè)點(diǎn)（不能以點(diǎn)開頭）

使用正則表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證

你可以在編程語言中使用正則表達(dá)式來驗(yàn)證輸入是否為合法的 IPv4 地址。例如，在 Python 中可以這樣實(shí)現(xiàn)：

import re
def is_valid_ipv4(ip):
    pattern = r"^(?!.*\b0\d)\b((25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)$"
    return bool(re.match(pattern, ip))
# 測試
print(is_valid_ipv4("192.168.0.1"))  # True
print(is_valid_ipv4("256.256.256.256"))  # False
print(is_valid_ipv4("192.168.01.1"))  # False

總結(jié)

在本文中，我們學(xué)習(xí)了如何使用正則表達(dá)式來驗(yàn)證 IPv4 地址。通過正則表達(dá)式，我們能夠精確地匹配符合規(guī)則的合法地址，同時(shí)排除掉帶有前導(dǎo)零或超出范圍的非法地址。通過這個(gè)方法，我們可以在各種編程語言中對 IPv4 地址進(jìn)行有效驗(yàn)證，確保網(wǎng)絡(luò)程序的健壯性。

到此這篇關(guān)于如何使用正則表達(dá)式匹配合法的 IPv4 地址的文章就介紹到這了,更多相關(guān)正則表達(dá)式匹配 IPv4 地址內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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