python中利用正则表达式判断ipv4地址是否合法
ip地址的范围为0.0.0.0-255.255.255.255，分成四段，则每段的范围都是0-255，因此，以一段进行分析：
在进行书写匹配规则时，可以将每段的取值分为4个区间。即0-99、100-199、200-249、250-255。
其正则匹配的表达式应为：
# 匹配 0-255的表达式书写方法pattern = pile(r'([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])')
以下作具体解释：
0-99：[1-9]?\d
问号(?)表示匹配0或1次，此表达式可以匹配0-99内任意是数值。
100-199：1\d\d
第一位为1，第二位和第三位为0-9之间的任意数值。
200-249：2[0-4]\d
200-249范围内，第一位固定为2，第二位取值范围为[0-4]，第三位为0-9之间任意数字，使用’\d’进行匹配。
250-255：25[0-5]
250-255范围内，前两位固定为25，最后一位取值为[0-5]。
使用 | 符号，将四部分连接起来，即是一条完整的匹配0-255范围的表达式：([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])
此时应该已经能够理解，如何进行一段ip地址的匹配，再讲解如何匹配完整的ip地址。
简单理解就是(0-255).(0-255).(0-255).(0-255)。使用四段相同的表达式，并在四段表达式之间增加3个点(.)。
可将前三段ip值和三个点看作三部分，即每部分为(0-255).。
(0-255).的匹配表达式可书写为(([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])\.)，此表达式需要使用三次，因此可以写成 (([1-9]?\d|1\d\d|2[0-4]\d|25[0-5])\.){3}
最终，匹配0.0.0.0-255.255.255.255的表达式如下所示：
# 匹配 0.0.0.0-255.255.255.255的表达式书写方法pattern = pile(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])')
下面作几个测试用例（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'># 以上三个ip都属于正常ip，因此能够正确匹配# -----------------------------------------------# 以下两个示例不是正确的ip，所以匹配不到，无输出结果In [4]: pattern.fullmatch('255.255.255.256')In [5]: pattern.fullmatch('1255.255.255.255')
再使用search、match方法对以上两个错误ip进行匹配测试。
In [11]: pattern.search('255.255.255.256')Out[11]: <re.Match object; span=(0, 14), match='255.255.255.25'># 匹配结果为 255.255.255.25In [12]: pattern.search('1255.255.255.255')Out[12]: <re.Match object; span=(1, 15), match='255.255.255.25'># 匹配结果为 255.255.255.25In [13]: pattern.match('255.255.255.256')Out[13]: <re.Match object; span=(0, 14), match='255.255.255.25'># 匹配结果为 255.255.255.25In [14]: pattern.match('1255.255.255.255')# 无输出结果# -----------------------------------# 请注意观察以下示例的匹配结果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'>
为何会出现上述结果？首先对于search、match、fullmatch进行一个对比：
由于search匹配时，会查找整个字符串，然后返回满足表达式的结果。所以使用search方法进行匹配时，对于ip的第一个字段和最后一个字段出错的情况下，会自动进行ip址的截取，尽量使结果满足表达式的要求，但是这种结果并不是我们想要的。
match是从头开始匹配，当ip地址的前三段都正确，而最后一个字段出错时，也无法得出预期的结果。
fullmatch是完全匹配，因此字符串要完全满足ip地址规则时，才会返回正确结果，ip地址有误时，无输出（输出为None）。
当然，非要使用search和match进行匹配也是可以的,首先了解一下“零宽断言”。
零宽断言：用于查找特定内容之前或之后的内容，但并不包括特定内容本身(零宽)。类似于^、 $、 \b一样的作用，指定某一位置需要满足某些条件(断言)。
匹配ip地址时，不允许对不合法的地址进行截取 以得到符合规则的ip地址，即是要求：匹配结果在原字符串中的位置之前和之后不能有被截取的点(.)和数字。
根据以上分析 修改原有正则表达式，在原表达式的前面添加(?<![\.\d])，最后面添加(?![\.\d])，即修改之后完整的表达式为：
pattern = pile(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])')
通过上面这条正则表达式，对之前错误的ip地址重新进行匹配验证，结果如下，
In [1]: import reIn [2]: pattern = pile(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])')# 以下各语句执行后都无输出结果，说明正则匹配不成功，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')
以上就是在python中如何利用re模块判断ip地址是否合法的介绍。
