【摘要】

多個市場要求無線4G網管全面支持IPv6，在開發過程中，遇到大量需要做IPv6校驗的地方，本文通過正則表達式解決IPv6校驗的問題，來介紹正則表達式最基本的用法，幫助大家入門，打消對正則表達式的心理恐懼。

【關鍵詞】

IPv6，正則表達式

1背景

在學習正則表達式時，有一個美式笑話：

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

當你意識到一個問題可以用正則表達式來解決時，你就有兩個問題了，因為正則表達式本身就是一個big problem。2012年6月6日，全球范圍內的IPv6網絡正式啟動，IPv6的應用已經是大勢所趨。本文通過正則表達式解決IPv6校驗的問題，來介紹正則表達式最基本的用法，幫助大家入門。

正則表達式（Regular expressions）本質上是一個微小的且高度專業化的編程語言，它被嵌入到高級語言中供程序員使用。正則表達式通過指定一些規則來描述那些你希望匹配的字符串集合，比如Email地址，IP地址。正則表達式的強大之處在于一些特殊符號的應用，特殊符號定義了字符集合、子組匹配、模式重復次數。如果沒有這些特殊字符，正則表達式就和大多數文本編輯器中的Ctrl+F一樣平庸，僅僅只是匹配純字符而已。

2實踐情況

2.1正則表達式特殊字符說明

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式特殊字符的詳細含義：

下邊列舉了由字符'\'和另一個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正則表達式特殊字符的4個角色

為方便記憶，可以按字符的功能，分為4個角色：

2.3常用正則表達式

2.4正則表達式在高級語言中的應用

以python中的re模塊和java中的java.util.regex為例，做一個對比，展示正則表達式在高級語言中的一些常用用法。

2.5IPv4表示法

IP地址的長度為32b(bit)，分為4段，每段8位，用十進制數字表示，每段數字范圍為0~255，段與段之間用英文句點“.”隔開。例如：某臺計算機IP地址為111.22.33.4。

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

250-255：三位數，百位是2，十位是5，個位是0~5，用正則表達式可以寫成：25[0-5]

200-249：三位數，百位是2，十位是0~4，個位是0~9，用正則表達式可以寫成：2[0-4]\d

0-199：這個可以繼續分拆:

l0-9： 一位數，個位是0~9，用正則表達式可以寫成：\d

l10-99：二位數，十位是1~9，個位是0~9，用正則表達式可以寫成：[1-9]\d

l100-199：三位數，百位是1，十位是0~9，個位是0~9，用正則表達式可以寫成：1\d{2}

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

最后，后面3段加上句點.可以使用{3}重復得到，得到IP地址的正則表達式，可以寫成如下形式，2種均可：

2.6IPv6表示法

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

分析IPv6地址的特點，可以歸納如下：

綜上，得出IPv6地址的完整正則表達式為：

3效果評價

對于日常開發中只接觸IPv4，并沒有深入研究過正則表達式的開發者，面對IPv6和正則表達式，容易產生畏懼心理，覺得是兩座難以翻越的大山。本文通過一些表格整理對IPv6的表示方法，以及正則表達式的特殊符號進行了分類和說明，帶領大家快速入門IPv6和正則表達式。

4推廣建議

本文所述IPv6正則表達式已經過測試，可以直接拿到各個高級語言中應用。