筆記-TCP/IP IPv4/IPv6位址比較

• IP位址轉換函數
• • 轉換執行個體
• IP位址比較
• • 原理
  • 比較大小

IP位址轉換函數

在比較IP位址之前需要将其轉換為網絡位元組序的二進制整數，常用的IP位址轉換函數是 inet_pton()，其支援IPv4和IPv6.

windows下：
#include <WS2tcpip.h>

linux下：
#include <arpa/inet.h>

int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);
           

轉換執行個體

#include <arpa/inet.h>

int main()
{
	// IPv4
	char *str = "192.168.1.1";
	struct in_addr ipv4; // 儲存IPv4位址的結構體
	inet_pton(AF_INET, str, &ipv4); // AF_INET表示IPv4位址協定簇
	
	// IPv6
	char *str6 = "2000::1";
	struct in6_addr ipv6; // 儲存IPv6位址的結構體
	inet_pton(AF_INET6, str6, &ipv6); // AF_INET6表示IPv6位址協定簇

	return 0;
}
           

IP位址比較

原理

大端模式 - 資料的高位元組儲存在記憶體的低位址中

小端模式 - 資料的高位元組儲存在記憶體的高位址中

以IPv4位址"192.168.2.1" 為例：

下面的例子，第一位元組為最低位址，第四位元組為最高位址

模式	第一位元組	第二位元組	第三位元組	第四位元組
大端	192	168	2	1
小端	1	2	168	192

是以将需要比較的位址轉換為網絡位元組序（大端模式）後，使用函數 memcmp() 就可以按位元組比較兩個位址大小。

int memcmp(const void *buf1, const void *buf2, unsigned int count);
           

比較大小

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <arpa/inet.h>

// 簡單判斷是否為IPv6
bool isipv6(const char* ipstr)
{
    assert(ipstr);
    return !!strchr(ipstr, ':');
}

// IP位址比較，要求兩個IP位址同一類型，格式符合标準
int ipcmp(const char* ipstr1, const char *ipstr2)
{
    assert(ipstr1 && ipstr2);
    assert(isipv6(ipstr1) == isipv6(ipstr2)); // 斷言 兩個IP位址同一類型

    char buf1[sizeof(struct in6_addr)] = {0};
    char buf2[sizeof(struct in6_addr)] = {0};
    int domain = isipv6(ipstr1) ? AF_INET6 : AF_INET;
    int length = domain==AF_INET ? sizeof(struct in_addr) : sizeof(struct in6_addr);
    int s1 = inet_pton(domain, ipstr1, buf1);
    int s2 = inet_pton(domain, ipstr2, buf2);

    assert(s1>0 && s2>0);  // 斷言 兩個IP格式符合标準

    return memcmp(buf1, buf2, length);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    if(argc != 3){
        fprintf(stderr, "usage: %s string string\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    int result = ipcmp(argv[1], argv[2]);
    if (result > 0)
        printf("%s is greater than %s\n", argv[1], argv[2]);
    else if (result < 0)
        printf("%s is less than %s\n", argv[1], argv[2]);
    else
        printf("%s is equal to %s\n", argv[1], argv[2]);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}