点分十进制子网掩码和CIDR的相互转换

#include    <stdio.h>#include    <sys/types.h>#include    <netinet/in.h>#include    <arpa/inet.h>int main(int argc, char **argv){    if (argc != 4)    {        printf("usage:test <ip.address> <net.address> <mask.address>");        return -1;    }    struct sockaddr_in ipaddr;/*IP ADDR---argv[1]*/    struct sockaddr_in netaddr;/*NET ADDR*/    struct sockaddr_in maskaddr;/*MASK ADDR ,string=255.255.255.0*/    if (inet_pton(AF_INET,argv[1], &ipaddr.sin_addr) < 1)    {        printf("inet_pton error:%s\n",argv[1]);        return -1;    }    if (inet_pton(AF_INET,argv[2],&netaddr.sin_addr) < 1)    {        printf("inet_pton error:%s\n",argv[2]);        return -1;    }    if (inet_pton(AF_INET,argv[3],&maskaddr.sin_addr) < 1)    {        printf("inet_pton error:%s\n",argv[3]);        return -1;    }    if ((ipaddr.sin_addr.s_addr & maskaddr.sin_addr.s_addr) == netaddr.sin_addr.s_addr)    {        printf("this ip is in the subnet\n");        return 0;    }    else    {        printf("this ip is not in the subnet\n");        return 0;    }}   #include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <arpa/inet.h> #if 0static int ntod(u_int32_t mask) { //转换函数1    int i, n = 0;    int bits = sizeof(u_int32_t) * 8;    for(i = bits - 1; i >= 0; i--) {        if (mask & (0x01 << i))             n++;    }    return n;}#elsestatic int ntod(u_int32_t mask) { //转换函数2    float f;    mask = -mask; //第一步    f = mask; //第二步    mask = *(unsigned *)&f; //第三步    mask = 159 - (mask >> 23); //第四步    return mask;}#endif static u_int32_t dton(u_int32_t mask) { //转换函数3    u_int32_t i, c;    int bits = sizeof(u_int32_t) * 8;     i = ~0;    bits -= mask;    /* 让32位全是1的无符号数与左移bits位(右移位用0填充)得出子网掩码 */    i <<= bits;     return htonl(i);} int main(void) {    char  input[32];    struct  in_addr addr;    scanf("%s", input);    if (inet_aton(input, &addr) == 0) {        printf("netmask is wrong\n");        exit(1);    }    addr.s_addr = htonl(addr.s_addr);    printf("%d\n", ntod(addr.s_addr));    return 0;}

在转换函数1中, 使用的是最直接的方法, 通过对0x1左移位, 求出一共有多少个1, 从而得出子网掩码号.

本文的重点在于如果通过转换函数2得出子网掩码的, 这里我们先了解一下C语言对单精度浮点数的存储.




float一共32位, 其结构定义如下:
|-------- 31 -------|------------ 30-23 ------------ |------------ 22-0 ------------|
     符号位(sign)             指数部分(exp)                     底数(小数)部分(mag)




sign:符号位就一位, 0表示正数, 1表示负数
exp: 指数部分, 无符号正数
mag: 小数部分, 定点小数, 小数点在最左边




浮点数存储在第30位到第23位之间的8位上存储的是指数, 因为8位空间最多只能保存0~255个数, 所以能表示的有2的256次方, 但因为指数是可正可负的, 所以IEEE龟腚这里会有一个127的偏移量,它的127相当于0, 小于127时为负, 大于127时为正, 最高位为符号位. 这里我们是转换的正数, 所以exp=指数+127.
在这里我们先对函数接收的mask求负数(第一步), 也就是取反加1:




11111111 11111111 11111111 00000000
                ↓
00000000 00000001 00000000 00000000




得到256, 也就是2的8次方. 然后把这个整数转换为单精度浮点数储存(第二步), 因为该数为一个正整数, 所以sign=0, exp=127+8, 没有小数部分所以mag=0.
第三步把用单精度浮点数存储空间的内容又保存为无符号整形数(因为在32位机器上, 同为4个字节, 可以安全转换), 这样做的目的是因为单精度浮点数不能移位操作, 所以又转化为整形.
第四步先把mask右移23位, 因为最高位是0, 所以右移操作会补零, 得到我们的exp的值.这里我们做一个简单的方程, 设我们的子网掩码为x:
    exp-127=32-x
    exp-159=-x
    x=159-exp
就此我们的转换函数2完成.




最后一个转换函数3, 是传入一个小于等于32的数, 转换为32位的网络序的子网掩码.