<think>我们被要求使用C++正则表达式来
匹配IP地址。根据引用[3]和[5]，我们可以使用正则表达式来验证
IP地址的格式。
一个有效的
IPv4
地址由四个0到255之间的数字组成，用点号分隔。因此，正则表达式需要能够
匹配每个数字在0-255之间，并且有四个部分。
引用[3]中给出的正则表达式是：
"((25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9])\.){3}(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9])"
引用[5]中给出的正则表达式是：
"(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[1-9])[.](25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[1-9])[.](25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[1-9])[.](25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[1-9])"
注意：这两个正则表达式略有不同。引用[3]中使用了分组和重复三次，然后加上最后一部分；而引用[5]则是将四部分都写出来，且每部分之间用[.]连接（也可以用\.，但[.]也是
匹配点号的一种方式，因为点在正则中有特殊含义，所以需要转义或放在字符组中）。
另外，注意在引用[3]中，第一个分组中包含了[0-9]（可以
匹配0-9），但在引用[5]中，最后一部分的数字
匹配中，第一个数字不允许为0（使用了[1-9]）？实际上，我们观察引用[5]的正则，每个部分的第一位可能是：
25[0-5] -> 250-255
2[0-4][0-9] -> 200-249
1[0-9][0-9] -> 100-199
[1-9][0-9] -> 10-99
[1-9] -> 1-9
注意，这里没有
匹配0（单个0）的情况。但在
IP地址中，0是允许的（如0.0.0.0），所以引用[5]中的正则表达式在最后一部分没有
匹配0，而前面的部分也没有
匹配0？实际上，我们看引用[5]的正则，每个部分都允许
匹配1-9，但没有0。所以这个正则表达式不能
匹配0。
而引用[3]中，每个部分包括：
25[0-5] -> 250-255
2[0-4][0-9] -> 200-249
1[0-9][0-9] -> 100-199
[1-9][0-9] -> 10-99
[0-9] -> 0-9 （这里可以
匹配0-9，包括单个0）
因此，引用[3]的正则表达式更完整。
另外，引用[5]中使用了四个重复的部分，每个部分之间用[.]分隔，而[.]在正则中就是
匹配一个点号（因为点号在字符组中失去了特殊含义）。引用[3]中使用了\.（转义点号）来
匹配点号，并且用{3}重复三次，然后第四部分单独写。
我们选择引用[3]的正则表达式，因为它可以
匹配0，并且结构更简洁。
但是，注意引用[3]的正则表达式在重复三次的部分后面，第四部分和前面的部分是一样的，所以整个
IP地址的四个部分都符合相同的数字规则。
因此，我们可以使用以下正则表达式字符串：
std::string pattern = "((25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9])\\.){3}(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9])";
注意：在C++字符串中，反斜杠需要转义，所以两个反斜杠表示一个反斜杠。因此，我们写为"\\.", 这样在正则表达式中就是\.，表示
匹配点号。
另外，我们还需要注意，这个正则表达式
匹配的是整个字符串。因为regex_match函数要求整个字符串
匹配正则表达式。所以，如果我们用这个正则表达式来
匹配一个字符串，那么整个字符串必须是一个
IP地址，不能有多余的字符。
如果我们要从文本中提取
IP地址（可能包含在其他文本中），那么我们应该使用regex_search，并且可能需要调整正则表达式，比如加上边界（如引用[3]中使用了\b，但注意在C++中，\b在字符串中要写成"\\b"）。
根据用户的问题，他要求的是
匹配（match）
IP地址，所以应该是整个字符串
匹配。因此，我们使用regex_match。
下面我们写一个示例程序，使用正则表达式来
匹配IP地址字符串。
同时，引用[5]中还提到了另一种方法：使用inet_pton函数（来自arpa/inet.h，在Windows下可能不同）来判断
IP地址。但是用户要求使用正则表达式，所以我们只关注正则表达式方法。
另外，引用[5]中的性能比较显示，正则表达式的
匹配比inet_pton要慢。但这里我们按照用户要求使用正则表达式。
步骤：
1. 包含必要的头文件：<regex>, <iostream>, <string>
2. 定义正则表达式模式字符串（如上面的pattern）
3. 使用std::regex对象，用模式字符串初始化
4. 使用std::regex_match函数来
匹配字符串
示例代码：</think>### C++ 正则表达式
匹配 IP 地址
在 C++ 中使用正则表达式
匹配 IP 地址时，需遵循
IPv4
地址规范：四组 `0-255` 的数字，用点号分隔。以下是实现方法和注意事项：
#### 核心正则表达式
```cpp
std::regex
ip_pattern(R"((25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9])\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9])\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9])\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9]))");
```
- **分段解析**：
- `25[0-5]`：
匹配 250-255
- `2[0-4][0-9]`：
匹配 200-249
- `1[0-9][0-9]`：
匹配 100-199
- `[1-9][0-9]`：
匹配 10-99
- `[0-9]`：
匹配 0-9
- **点号转义**：`\.`
匹配字面点号（`.` 在正则中是通配符）
#### 完整示例代码
```cpp
#include <iostream>
#include <regex>
#include <string>
int main() {
std::vector<std::string> test_
ips = {
"192.168.1.1", // 有效
"0.0.0.0", // 有效
"255.255.255.255",// 有效
"256.1.1.1", // 无效（256>255）
"192.168.1", // 无效（少于4段）
"192.168.1.1.1" // 无效（多于4段）
};
std::regex
ip_pattern(R"((25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9])\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9])\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9])\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9]))");
for (const auto&
ip : test_
ips) {
if (std::regex_match(
ip,
ip_pattern)) {
std::cout << "✅ 有效
IP: " <<
ip << std::endl;
} else {
std::cout << "❌ 无效
IP: " <<
ip << std::endl;
}
}
return 0;
}
```
#### 输出结果
```
✅ 有效
IP: 192.168.1.1
✅ 有效
IP: 0.0.0.0
✅ 有效
IP: 255.255.255.255
❌ 无效
IP: 256.1.1.1
❌ 无效
IP: 192.168.1
❌ 无效
IP: 192.168.1.1.1
```
#### 关键注意事项
1. **转义字符**：C++ 字符串中需用 `R"()"` 原始字符串或双反斜杠（`\\.`）避免转义问题[^1]。
2. **
匹配函数选择**：
- `regex_match()`：严格
匹配整个字符串（推荐用于验证）
- `regex_search()`：从字符串中提取子串
匹配
3. **性能考虑**：正则表达式
匹配比专用函数（如 `inet_pton`）慢约 10-100 倍[^5]，在性能敏感场景慎用。
4. **边界控制**：正则中未显式使用 `^$` 时，`regex_match()` 默认要求全字符串
匹配。
#### 替代方案：`inet_pton` 函数
```cpp
#include <arpa/inet.h> // Linux/macOS
// #include <ws2tcp
ip.h> // Windows
bool is_valid_
ip(const std::string&
ip) {
struct sockaddr_in sa;
return inet_pton(AF_INET,
ip.c_str(), &(sa.sin_addr)) != 0;
}
```
此方法效率更高但仅验证格式，不提取数据[^4][^5]。
本文介绍了一种使用Python的正则表达式模块re来验证和匹配IP地址的方法。通过一个具体的例子，展示了如何定义一个正则表达式来准确匹配标准的IPv4地址格式，并演示了如何使用该表达式来搜索和打印匹配到的IP地址。
扫一扫
2万+
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
