筆記-TCP/IP IPv4/IPv6地址比較

IP地址轉換函數

在比較IP地址之前需要將其轉換爲網絡字節序的二進制整數，常用的IP地址轉換函數是 inet_pton()，其支持IPv4和IPv6.

windows下：
#include <WS2tcpip.h>

linux下：
#include <arpa/inet.h>

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

轉換實例

#include <arpa/inet.h>

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

	return 0;
}

IP地址比較

原理

大端模式 - 數據的高字節保存在內存的低地址中
小端模式 - 數據的高字節保存在內存的高地址中

以IPv4地址"192.168.2.1" 爲例：
下面的例子，第一字節爲最低地址，第四字節爲最高地址

模式	第一字節	第二字節	第三字節	第四字節
大端	192	168	2	1
小端	1	2	168	192

所以將需要比較的地址轉換爲網絡字節序（大端模式）後，使用函數 memcmp() 就可以按字節比較兩個地址大小。

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>

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

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

    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格式符合標準

    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);
}