IPv6 正则表达式

IPv6 地址是 IPv4 地址空间用尽之后诞生的一种新的 IP 地址格式，由于 IPv6 地址长度较长，为 128 位，因此无法直接使用点分十进制表示法来表示，为此需要使用 IPv6 地址表示法。在编写程序时，常常需要使用正则表达式来对 IPv6 地址进行验证和解析。本文将介绍 IPv6 正则表达式的编写方法和常用的验证规则。

IPv6 地址表示法

IPv6 地址有多种表示法，其中比较常见的有以下三种：

• 完整表示法：将 IPv6 地址的 128 位分成 8 组，每组用 4 个十六进制位表示，中间用冒号分隔，例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。
• 简写表示法：如果 IPv6 地址中存在一段连续的 0，可以将这一段连续的 0 省略掉，但是每一组必须至少留下一个十六进制位，例如：2001:db8:85a3::8a2e:370:7334。
• 压缩表示法：当一个 IPv6 地址包含多个连续的 0 时，可以使用压缩表示法，将其中一段连续的 0 替换成双冒号（::），但是只能使用一次，例如：2001:db8::8a2e:370:7334。

IPv6 正则表达式验证规则

IPv6 地址的正则表达式验证规则比较复杂，以下是常用的 IPv6 正则表达式验证规则：

完整表示法验证规则

完整表示法的验证规则比较简单，只需要每组使用正确的十六进制数即可，如下所示：

^([0-9a-fA-F]{1,4}:){7}[0-9a-fA-F]{1,4}$

以上正则表达式解释如下：

• ^：表示起始位置。
• [0-9a-fA-F]{1,4}：表示一个由 1 到 4 个十六进制数组成的字符串。
• :：表示冒号分隔符。
• ([0-9a-fA-F]{1,4}:){7}：表示由 7 个使用冒号分隔的 1 到 4 个十六进制数组成的字符串。
• [0-9a-fA-F]{1,4}：表示一个由 1 到 4 个十六进制数组成的字符串。
• $：表示结束位置。

简写表示法验证规则

简写表示法的验证规则比完整表示法要复杂一些，需要处理连续的 0，如下所示：

^(([0-9a-fA-F]{1,4}:){6}|(([0-9a-fA-F]{1,4}:){1,6}:))((:[0-9a-fA-F]{1,4}){1,6}|:)$

以上正则表达式解释如下：

• ^：表示起始位置。
• ([0-9a-fA-F]{1,4}:){6}：表示由 6 个使用冒号分隔的 1 到 4 个十六进制数组成的字符串。
• |：表示或者。
• (([0-9a-fA-F]{1,4}:){1,6}:)：表示由 1 到 6 个使用冒号分隔的 1 到 4 个十六进制数组成的字符串，最后一组是双冒号。
• ((:[0-9a-fA-F]{1,4}){1,6}|:)：表示由 1 到 6 个使用冒号分隔的 1 到 4 个十六进制数组成的字符串，最后一组可能是双冒号或者一个十六进制数组成的字符串。
• $：表示结束位置。

压缩表示法验证规则

压缩表示法的验证规则与简写表示法类似，不过需要处理双冒号，如下所示：

^(([0-9a-fA-F]{1,4}(:[0-9a-fA-F]{1,4})*)|::(([0-9a-fA-F]{1,4}:)*[0-9a-fA-F]{1,4}(:[0-9a-fA-F]{1,4})*))$

以上正则表达式解释如下：

• ^：表示起始位置。
• ([0-9a-fA-F]{1,4}(:[0-9a-fA-F]{1,4})*)：表示由 1 到多个使用冒号分隔的 1 到 4 个十六进制数组成的字符串。
• |：表示或者。
• ::：表示双冒号。
• (([0-9a-fA-F]{1,4}:)*[0-9a-fA-F]{1,4}(:[0-9a-fA-F]{1,4})*)：表示由 1 到多个使用冒号分隔的 1 到 4 个十六进制数组成的字符串，其中双冒号不能是头或者尾，其余部分可以是头或者尾。
• $：表示结束位置。

总结

本文介绍了 IPv6 地址的三种表示法及其正则表达式验证规则，可以帮助程序员在编写程序时轻松应对 IPv6 地址验证和解析问题。