IP转换器的使用

这篇文章主要介绍“IP转换器的使用”，在日常操作中，相信很多人在IP转换器的使用问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”IP转换器的使用”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

今天做的这个题目是：IP转换器。实际上只是实现一个IP转换的方法而已。

题目（难度6kyu：IPv4 to int32）：

简单翻译一下：

有一个IPv4地址: 128.32.10.1。 这个地址实际由4个8位的字节组成：

第一个128，它的二进制是： 10000000
第二个32， 它的二进制是： 00100000
第三个10， 它的二进制是： 00001010
第四个1， 它的二进制是： 00000001

所以， 128.32.10.1 相当于 10000000.00100000.00001010.00000001

这样的话，IP地址就是由32位的了，于是我们就根据这32位字节得到一个数字：2149583361。

要求：

写一个函数：ip_to_int32(ip) 可以让这个IPv4的地址返回那个数字：
iptoint32("128.32.10.1") = 2149583361

解题思路：

可以看得出来，codewars的题目，多是来源于实践中的一些基础知识。这里隐含的知识是：

为什么要把IP转换为一个数字呢？ 
TCP/IP协议规定，IP地址是由32位二进制数组成，简单来说，是为了便于查询或做一些根据IP设置的登陆限制，比如一些IP数据库，里面存储的就是根据32位二进制转化成的数。

在知道这个基础知识的前提下，这个题目才变得有意义。

那么我最初的解题思路是这样的：
1. 需要把"128.32.10.1"这个字符串里的每一个ip数字转换为二进制。
2. 把4段二进制拼接在一起形成一个32位二进制串。
3. 把32位二进制串变成十进制。

于是我得到了下面这个方法：

def ip_to_int32(ip)
  ip.gsub(/(\d+)/){|i|i = i.to_i.to_s(2); "0"*(8-i.size)<< i} \        .gsub(/\./, "")\ 
    .to_i(2)
end

测试是成功的：

Test.assert_equals(ip_to_int32("128.32.10.1"), 2149583361)

解释：
1. gsub方法有一个用法就是可以传递块， 这样就避免了我另外去迭代处理。/(\d)+/，这个正则不太严谨，只是取数字，但没有判断不合法的IP地址，这里就不考虑那么多了。 
2. "0"*(8-i.size)<< i 这段代码是个笨方法，是为了给转换为二进制的IP数字补足8位。
3. 128.to_s(2)是十进制转二进制的一个方法， "1010".to_i(2)是二进制转十进制的方法。

答案通过以后，就可以看到别人写的答案了，大致看了一下，有几个很有启发：

第一个：使用字符串格式化的思路：

def ip_to_int32(ip)
  ("%02x%02x%02x%02x" % ip.split('.')).to_i(16)
end

解释：
1. "%02x"是把一个字符串格式化为16进制，2为指定的输出字段的宽度.如果位数小于2,则左端补0
2. % 操作符， 用于字符串格式化。
3. to_i(16), 把16进制转换为10进制。

受这个思路的启发，我又改了下我的代码：

def ip_to_int32(ip)
  ("%08b"*4 % ip.split('.')).to_i(2)
end

解释：
1. 使用2进制、8进制、16进制的指示符分别是(b',o', x',X')
2. 所以，"%08b"是把一个十进制数格式化为一个二进制数，8位宽度，如果位数小于8，则左端补0.

这种写法比我之前那种简洁多了。

第二个： 使用位操作：
看到有一个人用了位移操作，是这样的：

def ip_to_int32(ip)
  ip.split('.').inject(0) { |total, val| (total << 8) + val.to_i}
end

这是我用他的思路改的代码：

def ip_to_int32(ip)
  ip.split('.').each_with_index.inject(0) do |total, (ip, index)|
    total += (ip.to_i << (8*(3 - index)))
  end
end

解释：
IP地址都是基于256来计算的：

128 * (256)**3 + 32 * (256)**2 + 10 * (256)**1 + 1 * (256)**0 = ？
2147483648 + 2097152 + 2560 + 1 = 2149583361

当然，可以直接把这个等式写成代码，也可以求得结果，但是我们用位操作更快：

//  128 << 24//  32  << 16//  10  << 8//  1   << 0

当然还有其他解法，都是一般的数组拼接，我就不罗列了。

从十进制数字转换为IP地址的方法，就是一个逆向过程，我也不多写了。

感兴趣的朋友，可以去玩玩CodeWars。

到此，关于“IP转换器的使用”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注亿速云网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！