【Go】IP地址转换:数字与字符串之间高效转换

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IP 地址库中 IP 地址的保存格式一般有两种,一种是点分十进制形式(192.168.1.1),另一种是数字形式(3232235777),应用中,经常需要在这两种格式之间做转换。

针对这一个问题我在 exnet 扩展包里面实现可两者的转换的快捷方法:

  • func IP2Long(ip net.IP) (uint, error) IP2Long 把 net.IP 转为数值
  • func Long2IP(i uint) (net.IP, error) Long2IP 把数值转为 net.IP
  • func IPString2Long(ip string) (uint, error) IPString2Long 把 ip 字符串转为数值
  • func Long2IPString(i uint) (string, error) Long2IPString 把数值转为 ip 字符串

使用示例:

package main

import (
    "fmt"
    "net"
    "reflect"

    "github.com/thinkeridea/go-extend/exnet"
)

func main() {
    ip := "192.168.1.1"

    n, _ := exnet.IPString2Long(ip)
    s, _ := exnet.Long2IPString(n)

    fmt.Println(n, s == ip)

    Ip1 := net.ParseIP(ip) // 会得到一个16字节的byte,主要为了兼容ipv6
    n, _ = exnet.IP2Long(Ip1)

    Ip2, _ := exnet.Long2IP(n)

    fmt.Println(n, reflect.DeepEqual(Ip1[12:], Ip2))
}

那么是如何将点分十进制的IP地址转为数字?
IPv4 地址有4个字节,样式如下:
MSB————–LSB
b4 b3 b2 b1

每个字节表示的范围:

  • byte4: 4294967296(1<<32)
  • byte3: 16777216(1<<24)
  • byte2: 65536(1<<16)
  • byte1: 256(1<<8)

通用公式:b4<<24 | b3<<16 | b2<<16 | b1
例如,222.173.108.86
转换方法:222<<24 | 173<<16 | 108<<8 | 86 = 3735907414
再例如,1.0.1.1
转换方法:1<<24 | 0<<16 | 1<<8 | 1 = 16777473

exnet 中实现如下:

// IPString2Long 把ip字符串转为数值
func IPString2Long(ip string) (uint, error) {
    b := net.ParseIP(ip).To4()
    if b == nil {
        return 0, errors.New("invalid ipv4 format")
    }

    return uint(b[3]) | uint(b[2])<<8 | uint(b[1])<<16 | uint(b[0])<<24, nil
}

把数值转换为字符串的逻辑翻转过来即可, exnet 中实现如下:

// Long2IPString 把数值转为ip字符串
func Long2IPString(i uint) (string, error) {
    if i > math.MaxUint32 {
        return "", errors.New("beyond the scope of ipv4")
    }

    ip := make(net.IP, net.IPv4len)
    ip[0] = byte(i >> 24)
    ip[1] = byte(i >> 16)
    ip[2] = byte(i >> 8)
    ip[3] = byte(i)

    return ip.String(), nil
}

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本文作者: 戚银(thinkeridea

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