ip地址，二进制，十进制
 
IP地址是指互联网协议地址，IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。
 IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”。IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。
 下面是 四公式 一组是 8位， 一共4组
 
1 1 1 1 1 1 1 1 —>255
 27 26 25 24 23 22 21 20
 128 64 32 16 8 4 2 1
 
案例：十进制转化成二进制
 174.178.10.12
 10101110.10110010.00001010.00001100
 
案例1：二进制转换成十进制
 00100100.10101010.11100000.00000110
 36.170.224.6
 案例2：二进制转换成十进制
 10100101.11000011.10101101.11110001
 165.195.173.241
 
ip地址的组成 重点
 
IP地址的组成
 网络部分（网络位）：直接决定了可以分配的网络数 计算方法：2^网络号位数-2
 主机部分（主机位）：则决定了网络中最大的主机数 计算方法：2^主机号位数-2
 网络地址：用来表示一个网络。主机位取值全部为0，例如：192.168.1.0 /24
 广播地址：用于在一个网络内一对所有的通信。主机部分全部换成1。
 子网掩码：用于区分IP地址中的网络部分和主机部分，子网掩码 在 网络位的 全部按 1 
 默认网关：就是一个网络连接到另一个网络的“关口”，一般情况下网关的IP就是所在网络的路由器的IP
 
1.写出下列各自的网络地址、广播地址、可用主机的范围以及数量、子网掩码点分十进制形式
 案例：
 192.168.153.117/23
 网络地址:192.168.152.0/23
 广播地址:192.168.153.255
 子网掩码：255.255.254.0
 可以用主机:2**9-2
 
 案例：
 公式
 128 64 32 16 8 4 2 1
 
10.89.176.14/22
 10.89 1011 00 00 0000 1110
 
网络地址:10.89.176.0/22在网络位的按1算，主机位全部都按0
 
广播地址:10.89.179.255 在网络位的按1算，主机位的变成1 128+32+16 + 主机位2+1 结果：10.89.179.255
 
子网掩码：255.255.252.0 网络位按1算，主机位按0算
 第一种：把在网络位的全部按1 相加得出结果是 128+64+32+16+8+4=252 结果：255.255.252.0
 第二种：把在网络位的全部按1，先不管，把在主机位的按1换算，用总数255 -1+2=252 结果：255.255.252.0
 
可以用主机:32-22 等于2**10-2 总进制32组
 
 *
 
企业案例一段网络，不够用，分成多个网段
 
2.企业案例：某公司有三个部门（A、B、C），计算机的数量分别是20台、125台、28台；目前只有一个网络可用为172.168.12.0/24。请写出解决方案。
 重点： 主机位从后往前留 先解决计算机多的，然后再按照从小到大的来算
 先解决：B、部门 C部门 A、部门
 *
 公式
 128 64 32 16 8 4 2 1
 解决方案：B、部门 125台 2**7 128>125台
 172.168.12.0/24 要借一位，2的7次方，留7个主机
 
172.168.12.0 000 0000 . 0【0 1 】有俩个数值，从小到大
 
网络地址:172.168.12.0/25 解释：网络位不变，主机位变成 0 结果：172.168.12.0/25
 广播地址:172.168.12.127 解释; 网络位不变，按照1算，主机位变成1，64+32+16+8+4+2+1=127 结果：172.168.12.127
 子网掩码：255.255.225.128 网络位按1算，主机位按0算
 第一种：把在网络位的全部按1 相加 128
 第二种：把在网络位的全部按1，先不管，把在主机位的按1换算，用总数255 -主机位按1算的
 
取值范围 172.168.12.1 到 172.168.12.127 第一个网络地址不能算，还有一个广播地址不能算，减去2
 
解决方案：B、部门 28台 2**5-2>28台
 172.168.12.100 /27
 172.168.12 100 00000 【000 001 010 011 100 101 110 111 】 8中数值，0开头的备用，取10 最小的
 
网络地址:172.168.12.128/26 解释：网络位不变，主机位变成 0 128 结果：172.168.12.128/26
 广播地址:172.168.12.159 解释; 网络位不变，按照1算，主机位变成1，128+16+8+4+2+1= 结果：172.168.12.159
 子网掩码：255.255.225.224 网络位按1算，主机位按0算
 第一种：把在网络位的全部按1 相加 128+64+32=224 结果：255.255.225.224
 第二种：把在网络位的全部按1，先不管，把在主机位的按1换算，用总数255 -主机位按1算的
 
取值范围 172.168.12.129 到 172.168.12.158 第一个网络地址不能算，还有一个广播地址不能算，减去2
 
解决方案：A、部门 20台2**5-2>28
 172.168.12.101 /27
 172.168.12 101 00000 【000 001 010 011 100 101 110 111 】 8中数值，0开头的备用，取101
 
172.168.12 101 00000
 网络地址:172.168.12.160/27 解释：网络位不变，主机位变成 0
 
广播地址:172.168.12.191 解释; 网络位不变，按照1算，主机位变成1
 
子网掩码：255.255.225.224 网络位按1算，主机位按0算
 第一种：把在网络位的全部按1 相加 128+64+32=224 结果：255.255.225.224
 第二种：把在网络位的全部按1，先不管，把在主机位的按1换算，用总数255 -主机位按1算的
 
取值范围 172.168.12.161 到 172.168.12.190

1.把ip地址转化为用于网络传输的二进制数值
 
int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);
 
inet_aton() 转换网络主机地址ip(如192.168.1.10)为二进制数值，并存储在struct in_addr结构中，即第二个参数*inp,函数返回非0表示cp主机有地有效，返回0表示主机地址无效。（这个转换完后不能用于网络传输，还需要调用htons或htonl函数才能将主机字节顺序转化为网络字节顺序）
 
in_addr_t inet_addr(const char *cp);
 
inet_addr函数转换网络主机地址（如192.168.1.10)为网络字节序二进制值，如果参数char *cp无效，函数返回-1(INADDR_NONE),这个函数在处理地址为255.255.255.255时也返回－1,255.255.255.255是一个有效的地址，不过inet_addr无法处理;
 
2.将网络传输的二进制数值转化为成点分十进制的ip地址
 
char *inet_ntoa(struct in_addr in);
 
inet_ntoa 函数转换网络字节排序的地址为标准的ASCII以点分开的地址,该函数返回指向点分开的字符串地址（如192.168.1.10)的指针，该字符串的空间为静态分配的，这意味着在第二次调用该函数时，上一次调用将会被重写（复盖），所以如果需要保存该串最后复制出来自己管理！
 
我们如何输出一个点分十进制的IP呢？我们来看看下面的程序：
 
#include <stdio.h>   
#include <sys/socket.h>   
#include <netinet/in.h>   
#include <arpa/inet.h>   
#include <string.h>   
int main()   
{   
	struct in_addr addr1,addr2;   
	ulong l1,l2;   
	l1= inet_addr("192.168.0.74");   
	l2 = inet_addr("211.100.21.179");   
	memcpy(&addr1, &l1, 4);   
	memcpy(&addr2, &l2, 4);   
	printf("%s : %s\n", inet_ntoa(addr1), inet_ntoa(addr2)); //注意这一句的运行结果   
	printf("%s\n", inet_ntoa(addr1));   
	printf("%s\n", inet_ntoa(addr2));  
	return 0;   
}   
 
实际运行结果如下：　
 192.168.0.74 : 192.168.0.74 //从这里可以看出,printf里的inet_ntoa只运行了一次。
 
192.168.0.74
 
211.100.21.179
 
inet_ntoa返回一个char *,而这个char *的空间是在inet_ntoa里面静态分配的，所以inet_ntoa后面的调用会覆盖上一次的调用。第一句printf的结果只能说明在printf里面的可变参数的求值是从右到左的，仅此而已。
 
3.新型网路地址转化函数inet_pton和inet_ntop
 
这两个函数是随IPv6出现的函数，对于IPv4地址和IPv6地址都适用，函数中p和n分别代表表达（presentation)和数值（numeric)。地址的表达格式通常是ASCII字符串，数值格式则是存放到套接字地址结构的二进制值。
 
#include <arpe/inet.h>
int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr);     //将点分十进制的ip地址转化为用于网络传输的数值格式
        返回值：若成功则为1，若输入不是有效的表达式则为0，若出错则为-1
 
const char * inet_ntop(int family, const void *addrptr, char *strptr, size_t len);     //将数值格式转化为点分十进制的ip地址格式
        返回值：若成功则为指向结构的指针，若出错则为NULL
 
（1）这两个函数的family参数既可以是AF_INET（ipv4）也可以是AF_INET6（ipv6）。如果，以不被支持的地址族作为family参数，这两个函数都返回一个错误，并将errno置为EAFNOSUPPORT.
 （2）第一个函数尝试转换由strptr指针所指向的字符串，并通过addrptr指针存放二进制结果，若成功则返回值为1，否则如果所指定的family而言输入字符串不是有效的表达式格式，那么返回值为0.
 
（3）inet_ntop进行相反的转换，从数值格式（addrptr）转换到表达式（strptr)。inet_ntop函数的strptr参数不可以是一个空指针。调用者必须为目标存储单元分配内存并指定其大小，调用成功时，这个指针就是该函数的返回值。len参数是目标存储单元的大小，以免该函数溢出其调用者的缓冲区。如果len太小，不足以容纳表达式结果，那么返回一个空指针，并置为errno为ENOSPC。
 
4.示例
 
inet_pton(AF_INET, ip, &foo.sin_addr);   //  代替 foo.sin_addr.addr=inet_addr(ip);
 
 
char str[INET_ADDRSTRLEN];
char *ptr = inet_ntop(AF_INET,&foo.sin_addr, str, sizeof(str));      // 代替 ptr = inet_ntoa(foo.sin_addr)

2.点分十进制(点分(点式)十进制表示法)
 
是IPv4的IP地址标识方法，IPv4用4个字节表示，一个IP地址每个字节按照十进制表示为0 ~ 255，点分十进制就是用4个从0 ~ 255的数字表示一个IP地址，如：192.168.1.1
 

 
#include "csapp.h"
 
/*本代码将点分十进制形式的ip地址转化为十六进制数并且输出*/
 
//返回一个字符串代表的整数
 
int str2int(char *str)
 
{
 
//要注意变量的初始化
 
int value=0;
 
//字符串长度
 
int length = strlen(str);
 
//基数
 
int base=1;
 
while(--length!=0) {
 
base*=10;
 
}
 
while(*str!='\0') {
 
//用ascii码来计算
 
int c = *str++;
 
value = value + (c - 48) * base;
 
base/=10;
 
}
 
return value;
 
}
 
//将十进制整数转化为16进制整数并以字符形式输出
 
char base_10_to_base_16(int value)
 
{
 
if(value>=0&&value<=9)
 
return (value+48);
 
else if(value>=10&&value<=15)
 
return (value-10+97);
 
}
 
//将16进制整数数组转化为字符串输出，调用上面的base_10_to_base_16函数
 
char* int_to_string_of_base_16(int value[],int bit)
 
{
 
char* str = (char *)malloc(sizeof(char)*2*bit);
 
char* copy_str = str;
 
int i;
 
for(i=0;i
 
int bit_1 = value[i]/16;
 
int bit_2 = value[i]%16;
 
*str++ = base_10_to_base_16(bit_1);
 
*str++ = base_10_to_base_16(bit_2);
 
}
 
return copy_str;
 
}
 
//主函数
 
void main(int argc,char* argv[])
 
{
 
if(argc<2) {
 
printf("input error!you should input like this:%s 172.20.4.163\n",argv[0]);
 
exit(0);
 
}
 
//注意hex可能是4位或者是6位，动态变化
 
char *hex=argv[1];
 
//初始位数为1
 
int bit_length = 1;
 
while(*hex!='\0') {
 
if(*hex++=='.')
 
bit_length++;
 
}
 
int value[bit_length];
 
//计数器
 
int count = 0;
 
int index = 0;
 
char *s = argv[1];
 
char *old = argv[1];
 
char ch;
 
while(*old!='\0') {
 
if(*old++=='.') {
 
s[count]='\0';
 
value[index++] = str2int(s);
 
s=old;
 
count = 0;
 
}
 
else
 
count++;
 
if(*(old+1)=='\0')
 
value[index++] = str2int(s);
 
}
 
//输出转换结果
 
printf("0x%s\n",int_to_string_of_base_16(value,bit_length));
 
exit(0);
 
}