ip地址和int类型的相互转换

这是我最近看到的一个面试题,还比较常见,于是用c, c++和python分别实现了 ip2int 和 int2ip, 因为我把main函数都写上了,代码显得有点杂乱,看的时候请重点看函数实现,忽略main函数

ipv4的地址本来就是用32位来表示的,分成4个8位来书写, 所以ipv4和地址是可以和32位unsigned int一一对应的,转换的算法就很显然了,把32位的整型4个字节的数分别计算出来； 反之则是ip地址4个节的数乘上对应的权值(256^3, 256^2, 256^1, 256^0)加起来即可

C的

#include<string.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>

unsigned int ip2int(char * ipStr);
const char* int2ip(unsigned int ipInt);

const int IP_STR_LEN= 15;
const int TOKEN_LEN = 4;
	
int main(){
	printf("1)ip2int       2)int2ip\nothers, quit\n");
	int choice = 0;
	scanf("%d", &choice);
	while(choice ==1 || choice ==2){
		char * pipStr = malloc(IP_STR_LEN);
		if(choice == 1){
			printf("ipStr : ");
			scanf("%s", pipStr);
			int ipInt = ip2int(pipStr);
			printf("ipInt : %d\n", ipInt);	
		}else{
			printf("ipInt : ");
			int ipInt = 0;
			scanf("%d", &ipInt);
			pipStr = int2ip(ipInt);
			printf("ipStr : %s\n", pipStr);
		}
		printf("--------------\n1)ip2int       2)int2ip\nothers, quit\n");
		choice = 0; //choice must be set to 0 , or unexpected thing happend 
		scanf("%d", &choice);
	}
	printf("quit\n");
}
unsigned int ip2int(char* ipStr){
	unsigned int ipInt = 0;
	int tokenInt = 0;
	char * token;
	token = strtok(ipStr, ".");
	int i = 3;
	while(token != NULL){
//		tokenInt = strtol(token, NULL, 10); //strtol comes from stdlib.h
		tokenInt = atoi(token);
		ipInt += tokenInt * pow(256, i);
		token = strtok(NULL, ".");
		i--;
	}
	return ipInt;
}
const char* int2ip(unsigned int ipInt){
	int tokenInt = 0;
	unsigned int leftValue = ipInt;
	char * ipStr = malloc(IP_STR_LEN);
	char * ipToken = malloc(TOKEN_LEN);
	for(int i=0; i<4; i++){
		int temp = pow(256, 3-i);
		tokenInt = leftValue / temp;
		leftValue %= temp;
//		itoa(tokenInt, ipToken, 10); //non-standard function
		snprintf(ipToken, TOKEN_LEN, "%d", tokenInt);
		if(i != 3){
			strcat(ipToken, ".");
		}
		strncat(ipStr, ipToken, strlen(ipToken));
	}
	return ipStr;

1. c编译的时候比较特别,要如下才能编译成功

gcc -std=c99 ip2int.c -lm  -o ip2int

   若把 ip2int.c放到最后是不能编过的,会提示pow()无法链接. -lm是链接上<math.h>这个头文件中声明的函数的库

2. c中的幂需要调用<math.h>中的pow()函数才行.

3. <stdlib.h>中有提供atoi以及一系列的strtol标准函数来实现从string到int(atoi)或是long(strtol)的转换, 但是itoa并不是<stdlib.h>中的标准函数 ,即不是c library的标准函数, 从整型到string标准的方案是使用snprintf或sprintf

4.在c中实现string的split使用的是<string.h>中的strtok函数, 上面ip2int中对strtok的使用是一个典型的例子.

C++的

#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>
#include<sstream>
#include<cmath>
#include<boost/algorithm/string.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;

unsigned int ip2int(string& ip);
string int2ip(unsigned int ipInt);

int main(){
	cout << "1)ip2int       2)int2ip\nothers,quit\n";
	char choice = 0;
	cin >> choice;
	while (string("12").find(choice) != string::npos){	
		if (choice == '1'){
			cout << "ipStr : ";
			string ip;
			cin >> ip;
			unsigned int ipInt = ip2int(ip);
			cout << "ipInt : " << ipInt << "\n";
		} else if (choice == '2'){
			cout << "ipInt : ";
			unsigned int ipInt = 0;
			cin >> ipInt;
			string ip = int2ip(ipInt);
			cout << "ipStr : " << ip << endl;
		}
		cout << "-------------\n1)ip2int       2)int2ip\nothers,quit\n";
		cin >> choice;
	}
	cout << "quit";
}
unsigned int ip2int(string& ip){
	vector<string> ipSecs;
	split(ipSecs, ip, is_any_of("."));
	vector<string>::iterator it = ipSecs.begin();
	unsigned int ipInt = 0;
	int i = 3;
	stringstream ss;
	for (; it!=ipSecs.end(); it++){
		int ipSecInt = 0;
		ss << *it;
		ss >> ipSecInt;
		//must ss.clear() 
		ss.clear();
		ipInt += ipSecInt * pow(256,i);
		i--;
	}
	return ipInt;
}
string int2ip(unsigned int ipInt){
	string ip;
	string ipSec;
	stringstream ss;
	int leftValue = ipInt;
	for(int i=3; i>=0; i--){
		int temp = pow(256,i);
		int sectionValue = leftValue / temp;
		leftValue %= temp;
		ss << sectionValue;
		ss >> ipSec;
		ss.clear();
		if(i!=0){
			ipSec.append(".");
		}
		ip.append(ipSec);
		ipSec.clear();
	}
	return ip;
}

 1.在C++中,string到整型的互转使用的是io库中的stringstream, 这也是C++标准库的解决方案, 当然boost库中也有解决方案,但我倾向于使用这个.

 2.上面两个函数实现中对于stringstream的使用,当我调整了流的方向后,必须调用ss.clear(), 才能继续正常使用ss.还没有去研究这是为什么

 3.对于string的split, 我使用了boost库中的东西,这个在这篇随笔中有提及.C++的标准库并没有对string的split提供直接的解决方案

Python的

import string

def ip2int(ipStr):
	ipInt = 0
	i = 3
	ipTokens = str(ipStr).split('.')
	for ipToken in ipTokens:
		ipInt += int(ipToken) * (256 ** i) # or pow(256, i)
		i -= 1
	return ipInt	

def int2ip(ipInt):
	ipStr = ''
	leftValue = ipInt
	for i in [3, 2, 1, 0]:
		ipTokenInt = leftValue / 256**i
		ipStr = ipStr + str(ipTokenInt)
		if i!=0:
			ipStr = ipStr + '.'
		leftValue %= 256**i
	return ipStr	

if __name__ == "__main__":
	choice = raw_input('1)ip2int      2)int2ip\nothers, quit\nyour choice : ')
	while choice in ['1', '2']:
		if choice == '1':
			ipStr = raw_input('ipStr :')
			ipInt = ip2int(ipStr)
			print 'ipInt : ', ipInt
		elif choice == '2':
			ipInt = input('ipInt : ')
			ipStr = int2ip(ipInt)
			print 'ipStr : ', ipStr
		choice = raw_input('-------------------\n1)ip2int      2)int2ip\nothers, quit\nyour choice : ')
	print 'quit'

1. Python中的幂既可以用**也可以用pow(), 如第8行.

2. input用到了两种, input和raw_input, raw_input就是输入的的字符串, 而input其实是用raw_input实现的,它会处理输入的东西,若是数字,则转换为相应的类型

3. string的分隔用的是string.split,实际上这个方法已经被废弃了,但还是会在python3中支持,但新的方法怎么使用我没看明白, string concatination用的是 + . 可以看到6,7行string的split和遍历是多么简洁的代码就搞定了

其实上面三个实现用到的实现算法都是一模一样的, 可以很明显的看到,Python的代码量只有前两者的一半,要清爽得多 

运行实例

三个例子所实现的交互都是一模一样的,运行截个例子