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验证IPv4、IPv6和主机名。

javascriptregexvalidationipv6ipv4
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我正在开发一个使用 .net 连接到不同机器的项目，用户需要输入 IP 地址。
我正在尝试使用正则表达式验证输入的 IP 地址。我已经在互联网上搜索了一段时间，但找不到适当的正则表达式。

我编写了一个小程序来测试正则表达式，请参见此处，(IP 地址是随机生成的，如果其中有些地址属于某人，我很抱歉)

你能帮助我找到一个有效的解决方案，在客户端验证用户输入吗？（它可以是 IPv4、IPv6 或主机名，端口未包含在地址中）

谢谢。

IPv4地址验证的正则表达式可以在这个问题中找到。 - Kimvais
更新后的测试用例有误，1.2.3.4 应该肯定通过，因为它是有效的 IPv4 地址，不是吗？ - Mikulas Dite
@MikulasDite 是的，你说得对，我一直在复制粘贴测试用例 :D - Daniel
我喜欢原帖作者最初指出他正在使用.NET，而所有人发布的答案都是JavaScript的:D - Tchakabam
请使用我在此帖子中的答案：https://dev59.com/1mAg5IYBdhLWcg3wh7Ue#69685444，这是目前最准确的答案。请注意，它不会验证主机名，但如果您想要，可以添加/修改它。 - Mecanik
4个回答
37

我成功地编写了一个正则表达式，可以匹配我所能想到的IPv6、IPv4和主机名，但不幸的是，一些看似无效的IP地址在某些情况下是有效的主机名，但我想这没关系。
下面是正则表达式 :) 测试程序可以在这里找到。

(^\s*((25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?))\s*$)|(^\s*((?=.{1,255}$)[0-9A-Za-z](?:(?:[0-9A-Za-z]|\b-){0,61}[0-9A-Za-z])?(?:\.[0-9A-Za-z](?:(?:[0-9A-Za-z]|\b-){0,61}[0-9A-Za-z])?)*\.?)\s*$)|(^\s*((([0-9A-Fa-f]{1,4}:){7}([0-9A-Fa-f]{1,4}|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){6}(:[0-9A-Fa-f]{1,4}|((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3})|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){5}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,2})|:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3})|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){4}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,3})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4})?:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){3}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,4})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){0,2}:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){2}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,5})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){0,3}:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){1}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,6})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){0,4}:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))|(:(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,7})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){0,5}:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:)))(%.+)?\s*$)


 (
   ^ 
    \s*( //IPv4
        (25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)
    )\s* 
   $
 )
 |
 (
   ^
    \s*( //Hostname RFC 1123
         (?=.{1,255}$)[0-9A-Za-z](?:(?:[0-9A-Za-z]|\b-){0,61}[0-9A-Za-z])?(?:\.[0-9A-Za-z](?:(?:[0-9A-Za-z]|\b-){0,61}[0-9A-Za-z])?)*\.?
    )\s* 
   $
 )
 |
 (
   ^
    \s*( //IPv6
      (([0-9A-Fa-f]{1,4}:){7}([0-9A-Fa-f]{1,4}|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){6}(:[0-9A-Fa-f]{1,4}|((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3})|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){5}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,2})|:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3})|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){4}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,3})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4})?:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){3}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,4})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){0,2}:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){2}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,5})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){0,3}:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){1}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,6})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){0,4}:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))|(:(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,7})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){0,5}:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))
    )(%.+)?\s*
   $
 )

参见：
正则表达式匹配DNS主机名或IP地址？
RFC 1123
IPv6验证器

根据 https://tools.ietf.org/html/rfc3696#section-2 规定，“顶级域名不应全部为数字。” - Gili
35

我搞定了：http://jsfiddle.net/AJEzQ/

^(([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])\.){3}([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])$|^(([a-zA-Z]|[a-zA-Z][a-zA-Z0-9\-]*[a-zA-Z0-9])\.)*([A-Za-z]|[A-Za-z][A-Za-z0-9\-]*[A-Za-z0-9])$|^(?:(?:(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):){6})(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))|(?:(?:(?:(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9]))\.){3}(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9])))))))|(?:(?:::(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):){5})(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))|(?:(?:(?:(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9]))\.){3}(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9])))))))|(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))?::(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):){4})(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))|(?:(?:(?:(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9]))\.){3}(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9])))))))|(?:(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):){0,1}(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))?::(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):){3})(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))|(?:(?:(?:(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9]))\.){3}(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9])))))))|(?:(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):){0,2}(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))?::(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):){2})(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))|(?:(?:(?:(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9]))\.){3}(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9])))))))|(?:(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):){0,3}(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))?::(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):)(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))|(?:(?:(?:(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9]))\.){3}(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9])))))))|(?:(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):){0,4}(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))?::)(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))|(?:(?:(?:(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9]))\.){3}(?:(?:25[0-5]|(?:[1-9]|1[0-9]|2[0-4])?[0-9])))))))|(?:(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):){0,5}(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))?::)(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))|(?:(?:(?:(?:(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})):){0,6}(?:(?:[0-9a-fA-F]{1,4})))?::))))$
7
这是确保工作稳定的好方法！（开玩笑的，但我真的认为如果另一个开发人员在以后想要更改此验证，他们将会面临很大的困难或者不得不从头开始。你是否考虑使用三个独立的正则表达式？一个用于IPv4，一个用于IPv6，另一个用于主机名。） - soniiic
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@soniiic 当然，但即使有三个带注释的正则表达式也不是最好的解决方案。当使用正则表达式时，它永远不可读。 - Mikulas Dite
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@Yuri那实际上是一个有效的本地网址，不是吗？ - Mikulas Dite
1
@MikulasDite 谢谢！我也刚刚自己解决了这个问题，正准备发布。它是有效的 :) - Yuri
1
@mikulasDite 这太棒了。我已经修改它以匹配IPv6：http://jsfiddle.net/usmanajmal/AJEzQ/108/。似乎适用于所有测试。不确定倒数第二个测试（fe80 :: 4413：c8ae：2821：5852％10）是否为有效的IPv6。是吗？ - Usman
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2

编程构建验证正则表达式

可以在强大的库 ippaddr.js [2] 中找到：

https://github.com/whitequark/ipaddr.js/blob/8c18488416e20f2d624ab6f727638673018a2a46/lib/ipaddr.js#L6-L30

这是一个全面的JS列表，可以以模块化的方式编程构建正则表达式。

这样可以将这些正则表达式的复杂性分解为更容易理解的基本部分。 它还可以让您节省代码大小 :)

注意：这仅用于验证IP地址版本4和6（不是主机名或其他与URI RFC相关的内容）：

    // A list of regular expressions that match arbitrary IPv4 addresses,
    // for which a number of weird notations exist.
    // Note that an address like 0010.0xa5.1.1 is considered legal.
    const ipv4Part = '(0?\\d+|0x[a-f0-9]+)';
    const ipv4Regexes = {
        fourOctet: new RegExp(`^${ipv4Part}\\.${ipv4Part}\\.${ipv4Part}\\.${ipv4Part}$`, 'i'),
        threeOctet: new RegExp(`^${ipv4Part}\\.${ipv4Part}\\.${ipv4Part}$`, 'i'),
        twoOctet: new RegExp(`^${ipv4Part}\\.${ipv4Part}$`, 'i'),
        longValue: new RegExp(`^${ipv4Part}$`, 'i')
    };

    // Regular Expression for checking Octal numbers
    const octalRegex = new RegExp(`^0[0-7]+$`, 'i');
    const hexRegex = new RegExp(`^0x[a-f0-9]+$`, 'i');

    const zoneIndex = '%[0-9a-z]{1,}';

    // IPv6-matching regular expressions.
    // For IPv6, the task is simpler: it is enough to match the colon-delimited
    // hexadecimal IPv6 and a transitional variant with dotted-decimal IPv4 at
    // the end.
    const ipv6Part = '(?:[0-9a-f]+::?)+';
    const ipv6Regexes = {
        zoneIndex: new RegExp(zoneIndex, 'i'),
        'native': new RegExp(`^(::)?(${ipv6Part})?([0-9a-f]+)?(::)?(${zoneIndex})?$`, 'i'),
        deprecatedTransitional: new RegExp(`^(?:::)(${ipv4Part}\\.${ipv4Part}\\.${ipv4Part}\\.${ipv4Part}(${zoneIndex})?)$`, 'i'),
        transitional: new RegExp(`^((?:${ipv6Part})|(?:::)(?:${ipv6Part})?)${ipv4Part}\\.${ipv4Part}\\.${ipv4Part}\\.${ipv4Part}(${zoneIndex})?$`, 'i')
    };

简洁的代价，需要更多的解析逻辑

正则表达式的整洁性是有代价的，需要更多的“分叉”解析逻辑。

请在此处检查相应的解析方法：

IPv4.parser: https://github.com/whitequark/ipaddr.js/blob/8c18488416e20f2d624ab6f727638673018a2a46/lib/ipaddr.js#L405

IPv6.parser: https://github.com/whitequark/ipaddr.js/blob/8c18488416e20f2d624ab6f727638673018a2a46/lib/ipaddr.js#L799

充分条件与必要条件

上述正则表达式与解析逻辑结合起来，通过对每个地址类型的断言匹配了充分条件（与之前答案中的直接匹配超大正则表达式一样）。

然而，对于每种地址类型，可能存在许多必要条件。我们可以使用这些条件来断言相反的情况（即输入不是任何一种类型）：检查缺少:字符是一种断言地址绝对不是IPv6的方法。当希望以最佳方式简单地区分（即分类）输入时，这非常方便。对于根本不包含冒号的输入运行整个IPv6正则表达式将是一种开销。

同样值得注意的是，上述库在进行IPv6验证时（或者特别是想区分两种地址类型的输入时），还实现了充分条件与必要条件之间的区别[1]：

    ipaddr.IPv6.isValid = function (string) {

        // Since IPv6.isValid is always called first, this shortcut
        // provides a substantial performance gain.
        if (typeof string === 'string' && string.indexOf(':') === -1) {
            return false;
        }

        try {
            const addr = this.parser(string);
            new this(addr.parts, addr.zoneId);
            return true;
        } catch (e) {
            return false;
        }
    };

使用 ipaddr.js 区分 v4 和 v6：

function getIpVersionNum(addr) {
  try {
    const parse_addr = ipaddr.parse(addr);
    const kind = parse_addr.kind();

    if (kind === 'ipv4') {
      return 4; //IPv4
    } else if (kind === 'ipv6') {
      return 6; //IPv6
    } else {
      throw new Error('unexpected return value');
    }

  // parse() will throw an error when address passes neither validation
  } catch (err) { 
    return 0; //not 4 or 6
  }
}

[1] 这里是ipaddr.js的Github页面，您可以在这里找到源代码。

[2] 您还可以在这个网站上找到ipaddr.js，并下载它作为npm包使用。

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可以查看英文原文，
原文链接