识别有效的IP地址和掩码并进行分类统计

来源：互联网发布：植物大战僵尸不用网络编辑：程序博客网时间：2024/05/15 08:01

标签（空格分隔）： OJ_算法

1. 题目描述

请解析IP地址和对应的掩码，进行分类识别。要求按照A/B/C/D/E类地址归类，不合法的地址和掩码单独归类。

所有的IP地址划分为 A,B,C,D,E五类

A类地址1.0.0.0~126.255.255.255;

B类地址128.0.0.0~191.255.255.255;

C类地址192.0.0.0~223.255.255.255;

D类地址224.0.0.0~239.255.255.255；

E类地址240.0.0.0~255.255.255.255

私网IP范围是：

10.0.0.0～10.255.255.255

172.16.0.0～172.31.255.255

192.168.0.0～192.168.255.255

子网掩码为前面是连续的1，然后全是0

2. 输入

多行字符串。每行一个IP地址和掩码，已~隔开。如：

10.70.44.68~255.254.255.0

1.0.0.1~255.0.0.0

192.168.0.2~255.255.255.0

19..0.~255.255.255.0

3.输出

统计A、B、C、D、E、错误IP地址或错误掩码、私有IP的个数，之间以空格隔开，根据上面的IP，可以得到：

1.0.0.1~255.0.0.0 —-A类

192.168.0.2~255.255.255.0 —-C类，私有

10.70.44.68~255.254.255.0—-错误的掩码

19..0.~255.255.255.0—–错误的IP

可以得到统计数据如下：

1 0 1 0 0 2 1

4. 代码实现

//// huawei_test.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。////#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#define N  50int ConvertSubIPToInt(const char* sub_ip){    if (sub_ip == NULL)        return -1;    int length = strlen(sub_ip);    if (length < 1 || length>3)        return -1;    int sub_value = 0;    for (int i = 0; i < length; i++)    {        if (sub_ip[i]<'0' || sub_ip[i]>'9')            return -1;        sub_value = 10 * sub_value + sub_ip[i] - '0';    }    return sub_value;}bool isIPAddressValid(const char* pszIPAddr, int *subIPValue){    // 请在此处实现    if (pszIPAddr == NULL || *pszIPAddr == '\0')        return false;    int szIPAddr_length = strlen(pszIPAddr);    int index_start = 0;    int index_end = szIPAddr_length - 1;    //去除前边的空格    while (pszIPAddr[index_start] == ' ')    {        ++index_start;    }    //去除后边空格    while (pszIPAddr[index_end] == ' ')    {        --index_end;    }    if (index_end <= index_start)        return false;    int ip_length = index_end - index_start + 2;    char *temp_ip=(char*)malloc(ip_length);    strncpy(temp_ip, pszIPAddr + index_start, ip_length-1);    temp_ip[ip_length - 1] = '\0';    char* sub_ip = strtok(temp_ip, ".");    int sub_ip_count = 0;    while (sub_ip != NULL)//ip分段，计数分段ip,并转换为0-255    {        sub_ip_count++;        if (sub_ip_count > 4)        {            free(temp_ip);            return false;        }        subIPValue[sub_ip_count - 1] = ConvertSubIPToInt(sub_ip);        if (subIPValue[sub_ip_count - 1] < 0 || subIPValue[sub_ip_count - 1] > 255)            {                free(temp_ip);                return false;            }        sub_ip = strtok(NULL, ".");    }    free(temp_ip);    if (sub_ip_count != 4)        return false;    else        return true;}bool isValidMask(int* mask_value){    unsigned int mask_int32 = 0;    for (int i = 0; i < 4; i++)    {        mask_int32 += ((unsigned int)mask_value[i]) << ((3 - i) * 8);    }    mask_int32 = ~mask_int32 + 1;    if ((mask_int32 & (mask_int32 - 1)) == 0)//判断是否W为2^n次方        return true;    else        return false;}bool isPrivateIP(int*ip_value){    if (ip_value[0] == 10)        return true;    if (ip_value[0] == 172 && ip_value[1] >= 16 && ip_value[1] <= 31)        return true;    if (ip_value[0] == 192 && ip_value[1] == 168)        return true;    return false;}bool IPAnalyse(char* str, int* result){    if (str == NULL)        return false;    char* p = strchr(str, '~');    if (p == NULL)        return  false;    else        *p = '\0';    char* ip = str;    char* mask = p + 1;    int sub_IP_value[4];    int sub_mask_value[4];    if (!isIPAddressValid(ip, sub_IP_value) || !isIPAddressValid(mask, sub_mask_value))    {        result[5]++;        return true;//ip无效    }    if (!isValidMask(sub_mask_value))    {        result[5]++;        return true;//子掩码无效    }    if (isPrivateIP(sub_IP_value))        result[6]++;    if (sub_IP_value[0] >= 1 && sub_IP_value[0] <= 126)//A类    {        result[0]++;        return true;    }    if (sub_IP_value[0] >= 128 && sub_IP_value[0] <= 191)//B类    {        result[1]++;        return true;    }    if (sub_IP_value[0] >= 192 && sub_IP_value[0] <= 223)//C类    {        result[2]++;        return true;    }    if (sub_IP_value[0] >= 224 && sub_IP_value[0] <= 239)//D类    {        result[3]++;        return true;    }    if (sub_IP_value[0] >= 240)//E类    {        result[4]++;        return true;    }    return false;}int main(){    char str[N];    int statistic_info[7] = { 0 };    while (fgets(str, sizeof(str), stdin) != NULL)    {        if (strlen(str) < 2)            break;        char* p = strrchr(str, '\n');        if (p != NULL)            *p = '\0';        IPAnalyse(str, statistic_info);    }    for (size_t i = 0; i < 7; i++)    {        printf("%d ", statistic_info[i]);    }    return 0;}

重点：判断子网掩码的方法
下面给的例子是这样的：先验证是否为合法IP，然后将掩码转化成32无符号整型，取反为000…00111…1，然后再加1为00…01000…0，此时为2^n，如果满足就为合法掩码。

int IsSubnetMask(char* subnet)  {      if(if_a_string_is_a_valid_ipv4_address (subnet))      {          unsigned int b = 0, i, n[4];          sscanf(subnet, "%u.%u.%u.%u", &n[3], &n[2], &n[1], &n[0]);          for(i = 0; i < 4; ++i) //将子网掩码存入32位无符号整型               b += n[i] << (i * 8);           b = ~b + 1;          if((b & (b - 1)) == 0)   //判断是否为2^n               return 1;      }      return 0;

参见：http://blog.sina.com.cn/s/blog_6a6094d5010128fg.html

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