Python3 正規表現を用いてIPアドレスを判定したい

Question

PythonでIPアドレスを正規表現でマッチさせようとしましたが、
すべてFalseとなってしまいます。
下記の場合、Trueとしたいのですが、Falseとなります。
解決方法はありますでしょうか。

address = "1.2.3.4"

m = re.match('^(([1-9]?[0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]).){3} ([1-9]?[0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])$/', address)
        
if m:
    print("Ture")
else:
    print("False")

よろしくお願いいたします。

Answer 1

註：以下の回答は、正規表現に関するものではありません。
何らかの制約や目標があって正規表現を用いたいなら、あまり参考にはならないと思います。

IPアドレスに関する標準ライブラリを利用するのが良いと思います。

>>> import ipaddress
>>>
>>> ipaddress.ip_address('1.2.3.4')
IPv4Address('1.2.3.4')
>>>
>>> ipaddress.ip_address('1.2.3.300')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "C:\ProgramData\Miniconda3\lib\ipaddress.py", line 54, in ip_address
    address)
ValueError: '1.2.3.300' does not appear to be an IPv4 or IPv6 address

こういう関数を作ってもいいかもしれませんね。

import ipaddress

def is_valid_ip(arg):
    try:
        ipaddress.ip_address(arg)
        return True
    except ValueError:
        return False

参考までに

CPythonの実装を見てみると、案外ゴリゴリやってるみたいですね。

@classmethod
def _ip_int_from_string(cls, ip_str):
    """Turn the given IP string into an integer for comparison.
    Args:
        ip_str: A string, the IP ip_str.
    Returns:
        The IP ip_str as an integer.
    Raises:
        AddressValueError: if ip_str isn't a valid IPv4 Address.
    """
    if not ip_str:
        raise AddressValueError('Address cannot be empty')

octets = ip_str.split('.')
if len(octets) != 4:
    raise AddressValueError("Expected 4 octets in %r" % ip_str)

try:
    return int.from_bytes(map(cls._parse_octet, octets), 'big')
except ValueError as exc:
    raise AddressValueError("%s in %r" % (exc, ip_str)) from None

1. 空だったらダメ
2. ドットで区切って四つじゃなかったらダメ
3. 範囲外だったらダメ

追記

正規表現を使っていないのに、BAを貰ってしまったので。
質問者様のコードは、ちょっと修正すればちゃんと動きます。

m = re.match('(([1-9]?[0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]).){3}([1-9]?[0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])', address)

問題のあった点

• エスケープすべきでない文字をエスケープしていた
• しかしながらそもそもre.matchなら文頭記号と文末記号は不用
• 無駄な空白が入っていた
• 文末の一文字も余計だった(文末記号以降にオプション付ける文法とかありましたっけ...？)

import re
import random

def get_random_address():
    return '{}.{}.{}.{}'.format(
        *[random.randrange(255) for _ in range(4)]
    )

compiled_pattern = re.compile('(([1-9]?[0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]).){3}([1-9]?[0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])')
for _ in range(10000):
    address = get_random_address()
    if not compiled_pattern.match(address):
        print('False', address)

print('True')

一応上記のゴリゴリテストを通過します。
正規表現あんまり得意じゃないので、変なこと書いていたらすみません。

Comments

[yuyu127]

LouiS0616様
ご回答ありがとうございます。
正しい結果は出るようになりました。
ですが、正規表現でなんとかしたいと思っております。

[wakame]

横からですが正規表現にこだわる理由が知りたいと思いました。

[LouiS0616]

ちょうどsuyamaさんが正規表現による回答を書いてくださったので、そちらをご覧ください。

[LouiS0616]

ちょっと気になって本家の実装を見てみました。
思ったよりゴリゴリ書いていて面白かったので、やっぱり回答にはなっていませんが追記しておきました。

[yuyu127]

wakame様
お世話になっております。
正規表現を勉強しており、せっかくなら正規表現で解決したいと思った次第です。

[LouiS0616]

外した回答でBAいただいてしまったので、ちょっと追記しました。
正規表現に苦手意識がある(というか体系的に学んでいない)ので間違ったこと書いていないかちょっと不安だったりします。

[yuyu127]

LouiS0616さん
ありがとうございます。
詳細に教えていただき、関数まで作っていただいたのでBAとさせていただきました。
正規表現の場合、$で行末を指定することでできました。

Answer 2

from ipaddress import IPv4Address
from itertools import repeat
from re import compile
from random import randint

ipv4 = compile(r'.'.join(repeat(
    r'(?:\d|[1-9]\d|1\d{2}|2[0-4]\d|25[0-5])', 4)))

for _ in range(100000):
    address = str(IPv4Address(randint(0, 0xFFFFFFFF)))
    assert ipv4.match(address), address

address = "1.2.3.4"
m = ipv4.match(address)
if m:
    print("Ture")
else:
    print("False")

Comments

[yuyu127]

YouheiSakuraiさん
ご回答ありがとうございました。解決できそうです。
コード内容を詳しく拝見させていただきます。

Answer 3

IPv4アドレスにマッチする文字列を抽出する正規表現は下記となるようです。

(([1-9]?[0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]).){3} ([1-9]?[0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])

IPアドレスのフォーマットチェック（正規表現） | IPラーニング
http://www.geolocation.co.jp/learn/program/07.html

IPv6アドレスの場合についても、参考までリンクします。

IPv6アドレスをより妥当な正規表現でマッチする。 - 設計と実装の狭間で。
http://d.hatena.ne.jp/taichitaichi/20110112/1294819517

Comments

[yuyu127]

suyamaさん
ありがとうございました。本URLを参考にさせていただきます。

[退会済みユーザー]

すぐ手元に本がないのでうろ覚えですが、正規表現ハンドブックという本に色々なパターンにマッチさせるための正規表現が収録されていたと思います。ご参考までに。
http://www.sbcr.jp/products/4797328509.html

[yuyu127]

suyamaさん
情報ありがとうございます。
参考にさせていただきます。

Answer 4

RFC3986

RFC3986 では ABNF 形式で IPv4address 書式を定義しているので、参考にすると良いと思います。

• 付録 A. URI のために収集された ABNF - Uniform Resource Identifier (URI): 一般的構文
• RFC 5234 - Augmented BNF for Syntax Specifications: ABNF (日本語訳)

昔、JavaScriptで正規表現に書き起こしたことがあります。

• rfc3986.js : RFC3986 に準拠した URI チェッカー

var DIGIT  = '[\u0030-\u0039]',              // [0-9]
    dec_octet   = '(?:' + DIGIT + '|[\u0031-\u0039]' + DIGIT + '|1(?:' + DIGIT + '){2}|2[\u0030-\u0034]' + DIGIT + '|25[\u0030-\u0035]),
    IPv4address = dec_octet + '\.' + dec_octet + '\.' + dec_octet + '\.' + dec_octet;

console.log(IPv4address); // (?:[0-9]|[1-9][0-9]|1(?:[0-9]){2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]).(?:[0-9]|[1-9][0-9]|1(?:[0-9]){2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]).(?:[0-9]|[1-9][0-9]|1(?:[0-9]){2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]).(?:[0-9]|[1-9][0-9]|1(?:[0-9]){2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])

ところで、IPv6には対応しなくていいのでしょうか。
(githubのコードに IPv6address のコードもあります)

Re: yuyu127 さん

Comments

[yuyu127]

think49さん
ご回答ありがとうございました。
正規表現を勉強していて出てきた課題でしたが、IPv6も考えてみたいと思います。