Все IP-адреса в подсети (C)

Question

Есть ли у кого-нибудь хороший пример того, как я могу взять IP-адрес с помощью CIDR, например 192.168.1.1/24 и вернуть все IP-адреса внутри этого диапазона, такие как 192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1.3 ...

Я в порядке с его возвращением в массиве unsigned long, char или просто что-то вроде

/* Pseudocode */
while(currnetip <= finalip) { 
    print(currnetip); 
    currnetip++; 
}

Пока я могу понять это нормально.

Не стесняйтесь комментировать ссылку на пост, если вы думаете, что это может помочь мне.

Изменить: Вероятно, стоит упомянуть, что я нашел много вещей, которые рассчитывают широковещательный адрес и т. Д. Я просто не уверен, как связать все эти функции вместе.

Answer 1

Сначала упакуйте ваш IPv4-адрес в uint32_t (определено в <stdint.h>), помещая самый левый октет в десятичном виде с точками в наиболее значимые биты. Например,

uint32_t ipv4_pack(const uint8_t octet1,
                   const uint8_t octet2,
                   const uint8_t octet3,
                   const uint8_t octet4)
{
    return (((uint32_t)octet1) << 24)
         | (((uint32_t)octet2) << 16)
         | (((uint32_t)octet3) <<  8)
         |  ((uint32_t)octet4);
}

и его обратное,

unsigned char *ipv4_unpack(unsigned char *addr, const uint32_t packed)
{
    addr[3] = (uint8_t)(packed);
    addr[2] = (uint8_t)(packed >> 8);
    addr[1] = (uint8_t)(packed >> 16);
    addr[0] = (uint8_t)(packed >> 24);
    return addr;
}

Адрес как 128.64.32.16 упакован в 0x80402010 (128 == 80₁₆, 64 == 40₁₆, 32 == 20₁₆ и 16 == 10₁₆).

---

Вам также необходимо преобразовать размер префикса CIDR (от 1 до 32) в двоичную маску из множества старших битов:

uint32_t ipv4_mask(const int prefix_size)
{
    if (prefix_size > 31)
        return (uint32_t)0xFFFFFFFFU;
    else
    if (prefix_size > 0)
        return ((uint32_t)0xFFFFFFFFU) << (32 - prefix_size);
    else
        return (uint32_t)0U;
}

Префикс 24 соответствует маске 11111111111111111111111100000000 в двоичном формате и 0xFFFFFF00 в шестнадцатеричном.

Префикс 28 соответствует маске 11111111111111111111111111110000 в двоичном формате и 0xFFFFFFF0 в шестнадцатеричном.

Для адреса addr1.addr2.addr3.addr4/prefixпервый адрес в диапазоне (обычно адрес шлюза для указанного диапазона)

uint32_t first = ipv4_pack(addr1, addr2, addr3, addr4) & ipv4_mask(prefix);

и последний адрес (обычно широковещательный адрес для указанного диапазона)

uint32_t last = ipv4_pack(addr1, addr2, addr3, addr4) | (~ipv4_mask(prefix));

Во всех случаях, first <= lastи итерации от first в lastвключительно, и звонит ipv4_unpack() чтобы распаковать значение в десятичном формате с точками), выдает все адреса IPv4 в пределах диапазона.

---

То же самое будет работать для IPv6, но требует что-то вроде uint128_t тип. (Конечно, его можно эмулировать с меньшими целочисленными типами без знака, требуя еще нескольких инструкций, но логика остается той же.)