python如何利用re模塊正則表達(dá)式匹配ip地址

更新時(shí)間：2023年08月31日 10:05:25 作者：shanf7921

這篇文章主要介紹了python如何利用re模塊正則表達(dá)式匹配ip地址問(wèn)題,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

python中利用正則表達(dá)式判斷ipv4地址是否合法

ip地址的范圍為0.0.0.0-255.255.255.255，分成四段，則每段的范圍都是0-255，因此，以一段進(jìn)行分析：

在進(jìn)行書寫匹配規(guī)則時(shí)，可以將每段的取值分為4個(gè)區(qū)間。即0-99、100-199、200-249、250-255。

其正則匹配的表達(dá)式應(yīng)為：

# 匹配 0-255的表達(dá)式書寫方法pattern &#61; re.compile(r&#39;([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])&#39;)
# 匹配 0-255的表達(dá)式書寫方法
pattern = re.compile(r'([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])')

以下作具體解釋

0-99：[1-9]?\d

問(wèn)號(hào)(?)表示匹配0或1次，此表達(dá)式可以匹配0-99內(nèi)任意是數(shù)值。

100-199：1\d\d

第一位為1，第二位和第三位為0-9之間的任意數(shù)值。

200-249：2[0-4]\d

200-249范圍內(nèi)，第一位固定為2，第二位取值范圍為[0-4]，第三位為0-9之間任意數(shù)字，使用’\d’進(jìn)行匹配。

250-255：25[0-5]

250-255范圍內(nèi)，前兩位固定為25，最后一位取值為[0-5]。

使用 | 符號(hào)，將四部分連接起來(lái)，即是一條完整的匹配0-255范圍的表達(dá)式：([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])

此時(shí)應(yīng)該已經(jīng)能夠理解，如何進(jìn)行一段ip地址的匹配，再講解如何匹配完整的ip地址。

簡(jiǎn)單理解就是(0-255).(0-255).(0-255).(0-255)。使用四段相同的表達(dá)式，并在四段表達(dá)式之間增加3個(gè)點(diǎn)(.)。

可將前三段ip值和三個(gè)點(diǎn)看作三部分，即每部分為(0-255).。

(0-255).的匹配表達(dá)式可書寫為(([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])\.)，此表達(dá)式需要使用三次，因此可以寫成 (([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])\.){3}

最終，匹配0.0.0.0-255.255.255.255的表達(dá)式如下所示：

# 匹配 0.0.0.0-255.255.255.255的表達(dá)式書寫方法
pattern = re.compile(r'(([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])\.){3}([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])')

下面作幾個(gè)測(cè)試用例（使用fullmatch）

In [1]: pattern.fullmatch('0.123.12.23')
Out[1]: <re.Match object; span=(0, 11), match='0.123.12.23'>
In [2]: pattern.fullmatch('192.168.0.1')
Out[2]: <re.Match object; span=(0, 11), match='192.168.0.1'>
In [3]: pattern.fullmatch('255.255.255.255')
Out[3]: <re.Match object; span=(0, 15), match='255.255.255.255'>
# 以上三個(gè)ip都屬于正常ip，因此能夠正確匹配
# -----------------------------------------------
# 以下兩個(gè)示例不是正確的ip，所以匹配不到，無(wú)輸出結(jié)果
In [4]: pattern.fullmatch('255.255.255.256')
In [5]: pattern.fullmatch('1255.255.255.255')

再使用search、match方法對(duì)以上兩個(gè)錯(cuò)誤ip進(jìn)行匹配測(cè)試。

In [11]: pattern.search('255.255.255.256')
Out[11]: <re.Match object; span=(0, 14), match='255.255.255.25'>
# 匹配結(jié)果為 255.255.255.25
In [12]: pattern.search('1255.255.255.255')
Out[12]: <re.Match object; span=(1, 15), match='255.255.255.25'>
# 匹配結(jié)果為 255.255.255.25
In [13]: pattern.match('255.255.255.256')
Out[13]: <re.Match object; span=(0, 14), match='255.255.255.25'>
# 匹配結(jié)果為 255.255.255.25
In [14]: pattern.match('1255.255.255.255')
# 無(wú)輸出結(jié)果
# -----------------------------------
# 請(qǐng)注意觀察以下示例的匹配結(jié)果
In [15]: pattern.search('257.127.0.0.1')
Out[15]: <re.Match object; span=(1, 11), match='57.127.0.0'>
In [16]: pattern.search('255.255.255.122.256')
Out[16]: <re.Match object; span=(0, 15), match='255.255.255.122'>

為何會(huì)出現(xiàn)上述結(jié)果？首先對(duì)于search、match、fullmatch進(jìn)行一個(gè)對(duì)比：

方法	解釋
search	只匹配一次，查找整個(gè)字符串
match	只匹配一次，從開頭開始匹配
fullmatch	對(duì)字符串進(jìn)行完整匹配

由于search匹配時(shí)，會(huì)查找整個(gè)字符串，然后返回滿足表達(dá)式的結(jié)果。

所以使用search方法進(jìn)行匹配時(shí)，對(duì)于ip的第一個(gè)字段和最后一個(gè)字段出錯(cuò)的情況下，會(huì)自動(dòng)進(jìn)行ip址的截取，盡量使結(jié)果滿足表達(dá)式的要求，但是這種結(jié)果并不是我們想要的。

match是從頭開始匹配，當(dāng)ip地址的前三段都正確，而最后一個(gè)字段出錯(cuò)時(shí)，也無(wú)法得出預(yù)期的結(jié)果。
fullmatch是完全匹配，因此字符串要完全滿足ip地址規(guī)則時(shí)，才會(huì)返回正確結(jié)果，ip地址有誤時(shí)，無(wú)輸出（輸出為None）。

當(dāng)然，非要使用search和match進(jìn)行匹配也是可以的,首先了解一下“零寬斷言”。

零寬斷言

用于查找特定內(nèi)容之前或之后的內(nèi)容，但并不包括特定內(nèi)容本身(零寬)。

類似于^、 $、 \b一樣的作用，指定某一位置需要滿足某些條件(斷言)。

表達(dá)式	說(shuō)明
(?=exp)	匹配exp前面的位置（此位置后面是exp）
(?<=exp)	匹配exp后面的位置（此位置前面是exp）
(?!exp)	此位置后面不能是exp
(?<!exp)	此位置前面不能是exp

匹配ip地址時(shí)，不允許對(duì)不合法的地址進(jìn)行截取以得到符合規(guī)則的ip地址，即是要求：匹配結(jié)果在原字符串中的位置之前和之后不能有被截取的點(diǎn)(.)和數(shù)字。

根據(jù)以上分析修改原有正則表達(dá)式，在原表達(dá)式的前面添加(?<![\.\d])，最后面添加(?![\.\d])，即修改之后完整的表達(dá)式為：

pattern = re.compile(r'(?<![\.\d])(([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])\.){3}([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])(?![\.\d])')

通過(guò)上面這條正則表達(dá)式，對(duì)之前錯(cuò)誤的ip地址重新進(jìn)行匹配驗(yàn)證，

結(jié)果如下：

In [1]: import re
In [2]: pattern = re.compile(r'(?<![\.\d])(([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])\.){3}([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])(?![\.\d])')
# 以下各語(yǔ)句執(zhí)行后都無(wú)輸出結(jié)果，說(shuō)明正則匹配不成功，ip地址不合法
In [11]: pattern.search('255.255.255.256')
In [12]: pattern.search('1255.255.255.255')
In [13]: pattern.match('255.255.255.256')
In [14]: pattern.match('1255.255.255.255')
In [15]: pattern.search('257.127.0.0.1')
In [16]: pattern.search('255.255.255.122.256')