快速入門(mén)IPv6和正則表達(dá)式

【摘要】

多個(gè)市場(chǎng)要求無(wú)線4G網(wǎng)管全面支持IPv6，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，遇到大量需要做IPv6校驗(yàn)的地方，本文通過(guò)正則表達(dá)式解決IPv6校驗(yàn)的問(wèn)題，來(lái)介紹正則表達(dá)式最基本的用法，幫助大家入門(mén)，打消對(duì)正則表達(dá)式的心理恐懼。

【關(guān)鍵詞】

IPv6，正則表達(dá)式

1背景

在學(xué)習(xí)正則表達(dá)式時(shí)，有一個(gè)美式笑話：

“Some people, when confronted with a problem, think“I know, I’ll use regular expressions.”Now they have two problems.”

當(dāng)你意識(shí)到一個(gè)問(wèn)題可以用正則表達(dá)式來(lái)解決時(shí)，你就有兩個(gè)問(wèn)題了，因?yàn)檎齽t表達(dá)式本身就是一個(gè)big problem。2012年6月6日，全球范圍內(nèi)的IPv6網(wǎng)絡(luò)正式啟動(dòng)，IPv6的應(yīng)用已經(jīng)是大勢(shì)所趨。本文通過(guò)正則表達(dá)式解決IPv6校驗(yàn)的問(wèn)題，來(lái)介紹正則表達(dá)式最基本的用法，幫助大家入門(mén)。

正則表達(dá)式（Regular expressions）本質(zhì)上是一個(gè)微小的且高度專業(yè)化的編程語(yǔ)言，它被嵌入到高級(jí)語(yǔ)言中供程序員使用。正則表達(dá)式通過(guò)指定一些規(guī)則來(lái)描述那些你希望匹配的字符串集合，比如Email地址，IP地址。正則表達(dá)式的強(qiáng)大之處在于一些特殊符號(hào)的應(yīng)用，特殊符號(hào)定義了字符集合、子組匹配、模式重復(fù)次數(shù)。如果沒(méi)有這些特殊字符，正則表達(dá)式就和大多數(shù)文本編輯器中的Ctrl+F一樣平庸，僅僅只是匹配純字符而已。

2實(shí)踐情況

2.1正則表達(dá)式特殊字符說(shuō)明

正則字符包括保留字（. ^ $ * + ? { } [ ] ( ) \ |）和其它字符，下面列出最常用的正則表達(dá)式特殊字符的詳細(xì)含義：

下邊列舉了由字符'\'和另一個(gè)字符組成的特殊含義。注意，'\' +元字符的組合可以解除元字符的特殊功能

2.2正則表達(dá)式特殊字符的4個(gè)角色

為方便記憶，可以按字符的功能，分為4個(gè)角色：

2.3常用正則表達(dá)式

2.4正則表達(dá)式在高級(jí)語(yǔ)言中的應(yīng)用

以python中的re模塊和java中的java.util.regex為例，做一個(gè)對(duì)比，展示正則表達(dá)式在高級(jí)語(yǔ)言中的一些常用用法。

2.5IPv4表示法

IP地址的長(zhǎng)度為32b(bit)，分為4段，每段8位，用十進(jìn)制數(shù)字表示，每段數(shù)字范圍為0~255，段與段之間用英文句點(diǎn)“.”隔開(kāi)。例如：某臺(tái)計(jì)算機(jī)IP地址為111.22.33.4。

分析IP地址的組成特點(diǎn)：250-255、200-249、0-199。這三種情況可以分開(kāi)考慮：

250-255：三位數(shù)，百位是2，十位是5，個(gè)位是0~5，用正則表達(dá)式可以寫(xiě)成：25[0-5]

200-249：三位數(shù)，百位是2，十位是0~4，個(gè)位是0~9，用正則表達(dá)式可以寫(xiě)成：2[0-4]\d

0-199：這個(gè)可以繼續(xù)分拆:

l0-9： 一位數(shù)，個(gè)位是0~9，用正則表達(dá)式可以寫(xiě)成：\d

l10-99：二位數(shù)，十位是1~9，個(gè)位是0~9，用正則表達(dá)式可以寫(xiě)成：[1-9]\d

l100-199：三位數(shù)，百位是1，十位是0~9，個(gè)位是0~9，用正則表達(dá)式可以寫(xiě)成：1\d{2}

于是0-99的正則表達(dá)式可以合寫(xiě)為[1-9]?\d，那么0-199用正則表達(dá)式就可以寫(xiě)成(1\d{2})|([1-9]?\d)，這樣0~255的正則表達(dá)式就可以寫(xiě)成(25[0-5]|2[0-4]\d|((1\d{2})|([1-9]?\d)))

最后，后面3段加上句點(diǎn).可以使用{3}重復(fù)得到，得到IP地址的正則表達(dá)式，可以寫(xiě)成如下形式，2種均可：

2.6IPv6表示法

IPv6的地址長(zhǎng)度為128b（bit），是IPv4地址長(zhǎng)度的4倍。采用十六進(jìn)制表示。IPv6有3種表示方法：

分析IPv6地址的特點(diǎn)，可以歸納如下：

綜上，得出IPv6地址的完整正則表達(dá)式為：

3效果評(píng)價(jià)

對(duì)于日常開(kāi)發(fā)中只接觸IPv4，并沒(méi)有深入研究過(guò)正則表達(dá)式的開(kāi)發(fā)者，面對(duì)IPv6和正則表達(dá)式，容易產(chǎn)生畏懼心理，覺(jué)得是兩座難以翻越的大山。本文通過(guò)一些表格整理對(duì)IPv6的表示方法，以及正則表達(dá)式的特殊符號(hào)進(jìn)行了分類和說(shuō)明，帶領(lǐng)大家快速入門(mén)IPv6和正則表達(dá)式。

4推廣建議

本文所述IPv6正則表達(dá)式已經(jīng)過(guò)測(cè)試，可以直接拿到各個(gè)高級(jí)語(yǔ)言中應(yīng)用。