Python如何判断IP地址合法性

IP地址是网络通信的基础，因此判断IP地址合法性是编程中常见的问题。Python作为一门强大的编程语言，提供了多种方法来判断IP地址的合法性。

一、判断IP地址格式是否正确

IP地址是由四个用点分隔的十进制数字组成的。在Python中，我们可以使用正则表达式来判断IP地址是否符合这个格式。

import re

def is_valid_ip(ip):
    pattern = r'^d{1,3}.d{1,3}.d{1,3}.d{1,3}$'
    if not re.match(pattern, ip):
        return False
    return True

正则表达式“^d{1,3}.d{1,3}.d{1,3}.d{1,3}$”表示匹配四个用点分隔的数字，其中每个数字最多为三位数。如果IP地址不符合这个格式，则认为它是无效的。

二、判断IP地址范围是否合法

除了格式的问题，IP地址还需要考虑他的范围是否合法。例如192.168.0.0 ~ 192.168.255.255是私有IP地址范围，而其他的范围则是公网IP地址。

在Python中，我们可以使用ipaddress模块来判断IP地址的范围是否合法。

import ipaddress

def is_valid_ip(ip):
    try:
        ip = ipaddress.ip_address(ip)
        if ip.is_private:
            return "Private IP Address"
        else:
            return "Public IP Address"
    except:
        return "Invalid IP Address"

首先，我们使用ipaddress.ip_address()方法将字符串类型的IP地址转换成ipaddress.IPv4Address对象。

然后，我们可以使用IPAddress对象的is_private属性来判断IP地址是否属于私有地址段，如果是则返回“Private IP Address”，否则返回“Public IP Address”。

如果IP地址不符合IP地址格式，我们则会在转换IP地址类型时抛出异常，此时我们就返回“Invalid IP Address”。

三、判断IP地址是否可达

判断IP地址是否可达是网络编程中的一个重要问题。在Python中，我们可以使用socket模块来判断一个IP地址是否可达。

import socket

def is_valid_ip(ip):
    try:
        socket.inet_aton(ip)
        return True
    except:
        return False

我们使用socket.inet_aton()方法将字符串形式的IP地址转换成32位的网络字节序的二进制数据。如果IP地址是有效的，该方法不会抛出任何异常，因此我们可以认为该IP地址是可达的。如果该IP地址无效，则会抛出异常，我们就认为它不可达。

四、结论

在Python中，我们可以使用多种方法来判断IP地址的合法性，其中包括判断IP地址格式、判断IP地址范围和判断IP地址是否可达等多个方面。使用这些方法可以大大提高开发效率，并减少出错的概率。