使用Python判断IP地址合法性的方法实例

标题：使用Python判断IP地址合法性的方法实例

介绍

在开发网络应用时，我们通常需要判断用户输入的IP地址是否合法，这其中就需要用到Python计算机语言。本篇文章将详细讲解使用Python判断IP地址合法性的方法，并提供两个实例供大家参考。

IP地址的格式

IP地址是一个由32位二进制数组成的四位数组，每个数用小数点隔开。例如：192.168.0.1。IP地址可以分为A、B、C、D、E五个类别。

步骤

步骤1：使用正则表达式校验IP地址的格式

首先，判断输入的IP地址格式是否正确。这里我们使用Python的正则表达式模块re进行匹配判断。使用re模块可以在短时间内完成复杂的字符串匹配操作。

代码示例：

import re
def is_valid_ip(ip):
    """
    :param ip: 待校验的IP地址
    :return: 如果符合IP地址格式，则返回True，否则返回False
    """
    pattern = re.compile(r'^([0-9]{1,3}\.){3}[0-9]{1,3}$')
    if pattern.match(ip):
        return True
    return False

这里我们使用了Python的re模块创建了一个正则表达式对象pattern。然后使用match()函数来验证IP地址的格式是否符合要求，如果符合则返回True，否则返回False。

步骤2：判断IP地址所处的类别

接下来，我们需要判断IP地址所处的类别，即判断IP地址的子网掩码前缀是多少位。

代码示例：

def subnet_mask(ip):
    """
    :param ip: 待校验的IP地址
    :return: 返回IP地址的子网掩码前缀数，如果不在分类范围内则返回None
    """
    if not is_valid_ip(ip):
        return None

    octets = ip.split('.')
    first_octet = int(octets[0])

    if first_octet >= 1 and first_octet <= 126:
        return 8
    elif first_octet >= 128 and first_octet <= 191:
        return 16
    elif first_octet >= 192 and first_octet <= 223:
        return 24

    return None

这里我们首先调用上一步骤中定义的is_valid_ip()函数，判断IP地址是否符合格式要求。然后我们使用split()函数将IP地址以“.”进行拆分，并将第一个分段转换成整数。我们根据第一个分段所在的范围来确定IP地址的类别。

示例1：判断IP地址的类别

假设我们输入的IP地址是192.168.0.1，我们可以通过调用subnet_mask()函数来判断该IP地址所属的子网掩码前缀。运行如下代码：

print(subnet_mask('192.168.0.1'))

输出结果为：

24

这表明，我们输入的IP地址192.168.0.1所处的子网掩码前缀为24位，即属于C类IP地址。

步骤3：判断IP地址是否属于私有IP地址范围

私有IP地址是指保留给局域网使用的IP地址，不允许在公网上使用。私有IP地址分为三个类别，分别是A、B、C类。A类私有IP地址的范围是10.0.0.0/8，B类私有IP地址的范围是172.16.0.0/12~172.31.0.0/16，C类私有IP地址的范围是192.168.0.0/16。

代码示例：

def is_private_ip(ip):
    """
    :param ip: 待校验的IP地址
    :return: 如果是私有IP地址，则返回True，否则返回False
    """
    if not is_valid_ip(ip):
        return False

    octets = ip.split('.')
    first_octet = int(octets[0])

    if first_octet == 10:
        return True
    elif first_octet == 172 and (16 <= int(octets[1]) <= 31):
        return True
    elif first_octet == 192 and int(octets[1]) == 168:
        return True

    return False

这里我们使用了之前定义的is_valid_ip()函数，判断IP地址是否符合格式规范。然后我们再根据IP地址的第一个分段和第二个分段的值来判断是否属于私有IP地址范围。

示例2：判断IP地址是否为私有IP地址

假设我们输入的IP地址是172.16.0.1，我们可以通过调用is_private_ip()函数来判断该IP地址是否为私有IP地址。运行如下代码：

print(is_private_ip('172.16.0.1'))

输出结果为：

True

这表明，我们输入的IP地址172.16.0.1属于私有IP地址范围。

结论

本文介绍了使用Python判断IP地址合法性的方法，包括如何使用正则表达式校验IP地址的格式、判断IP地址所属的类别，以及判断IP地址是否属于私有IP地址范围。两个示例让大家更好地理解了Python如何判断IP地址。