IP正则表达式详解

一、IP地址的概念

IP地址是指用于在互联网上标记设备位置的数字标识符。IPv4地址是32位的数字，被分成4个8位二进制数，每个数用十进制表示，中间由点号(.)隔开。例如，192.168.0.1。

二、IP地址的验证

在实际开发中，IP地址的验证是一个很常见的需求。下面是一段用正则表达式验证IPv4地址格式的代码：

function isValidIP(str) {
  let pattern = /^(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d{2}|[1-9]\d|\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d{2}|[1-9]\d|\d)){3}$/;
  return pattern.test(str);
}

console.log(isValidIP("192.168.0.1"))  // true
console.log(isValidIP("127.0.0.1"))  // true
console.log(isValidIP("256.256.256.256"))  // false

其中，正则表达式的含义是：

1. ^ 表示匹配开头
2. $ 表示匹配结尾
3. () 表示分组
4. | 表示或
5. \d 表示任意数字

这个正则表达式可以匹配所有的IPv4地址格式，例如：192.168.0.1、127.0.0.1等等。同时，它还排除了一些不合法的IP地址，例如：256.256.256.256。

三、IP地址的提取

在某些场景下，我们需要从一段文本中提取IP地址。下面是一个简单的例子：

let str = "Client IP: 192.168.0.1 Server IP: 10.0.0.1";
let pattern = /\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}/g;
let result = str.match(pattern);

console.log(result);  // ["192.168.0.1", "10.0.0.1"]

这个正则表达式可以匹配所有的IPv4地址格式，并且使用g选项实现全局匹配。这样就可以从一段文本中提取出所有的IP地址。

四、IP地址的替换

在某些场景下，我们需要将文本中的IP地址替换为其他内容。下面是一个简单的例子：

let str = "Client IP: 192.168.0.1 Server IP: 10.0.0.1";
let pattern = /\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}/g;
let result = str.replace(pattern, "x.x.x.x");

console.log(result);  // "Client IP: x.x.x.x Server IP: x.x.x.x"

这个正则表达式可以匹配所有的IPv4地址格式，并且使用replace()函数将IP地址替换为"x.x.x.x"。

五、IP地址范围的匹配

在某些场景下，我们需要匹配某一个IP地址范围内的所有IP地址。下面是一个简单的例子：

function getIPs(start, end) {
  let ips = [];
  let pattern = /^(\d+)\.(\d+)\.(\d+)\.(\d+)$/;
  let match1 = start.match(pattern);
  let match2 = end.match(pattern);

  for (let i = match1[1]; i <= match2[1]; i++) {
    for (let j = match1[2]; j <= match2[2]; j++) {
      for (let k = match1[3]; k <= match2[3]; k++) {
        for (let l = match1[4]; l <= match2[4]; l++) {
          ips.push(`${i}.${j}.${k}.${l}`);
        }
      }
    }
  }

  return ips;
}

console.log(getIPs("192.168.0.1", "192.168.0.3"));
// ["192.168.0.1", "192.168.0.2", "192.168.0.3"]

这个函数使用正则表达式将IP地址拆分成4个数字，并且使用4个for循环遍历所有的IP地址。

六、小结

IP正则表达式在web开发中具有广泛的应用场景，可以用于验证IP地址、提取IP地址、替换IP地址等等。通过本文的介绍，我们可以了解到IP地址的验证方法，以及如何在正则表达式中使用分组、或、全局匹配等特性。