如何编写验证/1至/128前缀IPv6子网掩码的正则表达式？

要验证符合前缀/1到/128的IPv6子网掩码（即二进制前n位全1、后128-n位全0，对应范围从8000::到ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff），核心是确保掩码的十六进制表示只有前导连续的1段和后续连续的0段，不允许中间出现混合的1和0（比如cf01::这种无效格式）。

以下是精准匹配的正则表达式，覆盖所有有效场景：

^(?:
  # 前缀1-15位：单个"部分全1"组 + 末尾0段压缩
  (?:8000|c000|e000|f000|f800|fc00|fe00|ff00|ff80|ffc0|ffe0|fff0|fff8|fffc|fffe)::|
  # 前缀16位：单个全1组 + 末尾0段压缩
  ffff::|
  # 前缀17-111位：N个全1组 + 1个"部分全1"组 + 末尾0段压缩（N=1~6）
  (?:ffff:){1,6}(?:8000|c000|e000|f000|f800|fc00|fe00|ff00|ff80|ffc0|ffe0|fff0|fff8|fffc|fffe)::|
  # 前缀32-112位（16的倍数）：N个全1组 + 末尾0段压缩（N=2~7）
  (?:ffff:){2,7}::|
  # 前缀113-128位：7个全1组 + 最后1个"部分全1"或全1组（无0段可压缩）
  (?:ffff:){7}(?:8000|c000|e000|f000|f800|fc00|fe00|ff00|ff80|ffc0|ffe0|fff0|fff8|fffc|fffe|ffff)
)$

关键逻辑说明 #

1. "部分全1"组定义：每个16位的组中，前s位（1≤s≤15）全1、后16-s位全0，对应的十六进制值固定为8000（s=1）、c000（s=2）、e000（s=3）、f000（s=4）、f800（s=5）、fc00（s=6）、fe00（s=7）、ff00（s=8）、ff80（s=9）、ffc0（s=10）、ffe0（s=11）、fff0（s=12）、fff8（s=13）、fffc（s=14）、fffe（s=15），这些值是唯一符合连续1规则的部分全1组。
2. 压缩规则兼容：仅允许用::压缩末尾的连续0段，不允许中间压缩（比如ffff::ffff这类中间有0的格式会被自动排除）。
3. 覆盖所有前缀范围：从/1到/128的所有合法前缀对应的掩码都被包含，无效格式（如cf01::）因不符合"部分全1"组的定义，不会被匹配。

使用注意事项 #

• 正则支持IPv6的大小写不敏感特性，使用时可添加i标志（如JavaScript中/regex/i），无需额外处理大小写问题。
• 若需要在不支持多行正则的环境中使用，可去掉换行和注释，合并为单行：

  ^(?:(?:8000|c000|e000|f000|f800|fc00|fe00|ff00|ff80|ffc0|ffe0|fff0|fff8|fffc|fffe)::|ffff::|(?:ffff:){1,6}(?:8000|c000|e000|f000|f800|fc00|fe00|ff00|ff80|ffc0|ffe0|fff0|fff8|fffc|fffe)::|(?:ffff:){2,7}::|(?:ffff:){7}(?:8000|c000|e000|f000|f800|fc00|fe00|ff00|ff80|ffc0|ffe0|fff0|fff8|fffc|fffe|ffff))$
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kalib Zen