网络课程设计报告IP地址的合法性及子网判断.docx

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网络课程设计报告IP地址的合法性及子网判断

中国计量学院

现代科技学院

课程设计报告本

课程设计名称IP地址的合法性及子网判断

系（部）信息系学号

专业计算机姓名

班级101指导教师虞戟

2013年7月5日

课程设计报告目录

一、设计的目的和要求1

1.目的1

二、设计任务2

三、设计方案分析2

（一）总体设计2

（二）模块设计4

四、调试与运行4

（一）调试中遇到的问题和解决办法4

（二）运行说明5

（三）运行效果展示5

五、设计体会与建议8

附录一：

参考文献8

附录二：

源代码9

附件：

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.1

IP合法性和子网的判断

一、设计的目的和要求

1.目的

掌握IP地址的分类，准确理解子网、掩码的概念，确切地明了IP地址的合法格式。

并判断该地址是否属于一个给定的子网。

判断IP地址属于ABC那类网。

2.要求

根据后面介绍的IP地址与子网划分的知识，编写程序判断IP地址的合法性及属于子网。

1）以命令行形式运行：

IPAddresssubnet_address/maskip_address

其中，IPAddress为程序名，subnet_address为子网地址，mask为掩码，ip_address为IP地址

2）判断IP地址属于ABC那类网。

3）判断subnet和ip_addr的合法性。

在判断IP地址合法性时要自行编写代码，不要使用任何inet 函数。

判断时要考虑各种情况，全面分析问题。

4）判断掩码的合法性。

譬如说mask的值为负数或者大与32，这时输入的掩码就不合法。

5）在IP地址合法，掩码合法以及子网号也合法的前提下，判断ip_addr是否属于subnet。

6）输出命令行中的ip是否合法，掩码是否合法，子网号码是否合法（可适当给出不合法的原因）以及ip_addr是否属于子网subnet。

7）还可以判断子网号，主机号全0，全1问题。

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.2

二、设计任务

通过程序正确的实现对IP地址合理性的判断；当给定一IP地址时，本程序能实现对其IP地址、子网地址、掩码的合法性做出正确的判断，以及能判断该IP地址是否属于子网，和IP地址属于ABC哪类网络

三、设计方案分析

（一）总体设计

1.分别输入子网号、掩码和IP地址。

2.分别判断子网号、掩码和IP地址的基本格式是否合法。

3.如果三者的基本格式都合法，才调用判定“IP地址是否为子网成员”的函数。

该函数同时判别子网号与掩码是否匹配，子网号为全0或全1，主机号为全0、全1.

4.如果三者的基本格式都合法，判断IP地址属于ABC哪类网

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.3

（程序流程图-1）

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.4

（二）模块设计

（模块流程图-2）

四、调试与运行

（一）调试中遇到的问题和解决办法

1.输入命令行进行运行时，却发现不管我们输入的子网地址是否合法，运行结果都显示：

subnet is invalid。

我们分析了很久也找不到原因，无奈我们再一次寻求同学的帮助。

他只是把整个程序大致浏览了一下就发现了错误，原来我们把char ip[15]，char subnetPlusMask[18]，char subnet[18]，char TempIp[15]这几个变量设置成了私有变量，导致后面的程序不能访问。

2.输入192.168.1.0/24192.168.1.55显示出现不属于该子网，这是错误的。

然后在（iSubA&iMask）中发现了问题所在。

3.出现很多的地方少了}，然后经过我详细的查找得以解决。

4.发现很多词语没有定义，然后经过查找发现定义类时，单词打错了。

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.5

（二）运行说明

程序编译成功后，打开cmd，然后打入cdd:

/kcsj/debug（程序生成的Debug文件路径下），再进行打入TestIP（程序文件名）192.168.1.0/24192.168.1.55（IPAddresssubnet_address/maskip_address），然后会出现运行结果，查看IP地址IP地址、子网地址、掩码的合法性，以及能判断该IP地址是否属于子网，和IP地址属于ABC那类网络。

（三）运行效果展示

（1）在命令提示窗口中输入命令：

TestIP192.1/33198.1.1；

TestIP256.1.1.0/24256.1.1.55

详细的判断IP地址、子网地址、掩码的合法性

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.6

（2）在命令提示窗口中输入命令：

TestIP19.16.1.0/2419.16.1.55

IP地址属于该子网，并且IP地址属于A类网

（3）在命令提示窗口中输入命令：

TestIP192.16.1.0/24168.125.168.192

IP地址不属于该子网，并且IP地址属于B类网

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.7

（4）在命令提示窗口中输入命令：

TestIP192.168.1.0/24192.168.2.55

IP地址不属于该子网，并且IP地址属于C类网

（5）在命令提示窗口中输入命令：

TestIP192.168.1.0/24192.168.1.55

IP地址属于该子网，并且IP地址属于C类网

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.8

五、设计体会与建议

这次课程设计，我收获了很多东西。

通过上网和到图书馆查阅资料，我更加深入的学习了C语言，并利用所学知识设计，充分锻炼，增强了我的程序设计能力，使我加深了对理论知识的理解和掌握。

充分体会到了理论固然重要，如果没有实践去验证，那也只是停在理论层面上，它的现实意义将无法得到体现。

所以，这次课程设计是理论与实践的结合，增强了我在这方面的能力。

通过这次课程设计，我更加深刻的理解了IP地址的合法性，IP地址与子网的从属关系，子网与子网掩码的关系。

在判断IP地址是否属于一个子网时，我对IP地址的分类以及子网划分有了更加深刻的理解。

在这次课程设计的过程中，我遇到了很多问题，但经过老师和同学的帮助，我解决了这些问题，并学到了很多知识，在此，对老师和同学表示真挚的感谢。

附录一：

参考文献

[1]魏权龄.数据包络分析（DEA）[J].科学通报，2000，45（17）:

1793-1808.

[2]张尧学，郭国强，王晓春，赵艳标。

计算机网络与Internet教程[第2版]。

清华大学出版社，2006，11。

[3]谢希仁，计算机网络（第5版），电子工业出版社，2008-01

[4]谢希仁，计算机网络释疑与习题解答，电子工业出版社，2011-04

[5]谭浩强，C++程序设计，清华大学出版社，2004-06

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.9

附录二：

源代码

#include

#include

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

//ipTest类定义

classipTest{

charip[15];//用于存放ip地址

charip_Temp[15];//用于存放ip地址

charsubnet_mask[18];//用于存放subnet_mask地址

charsubnet[18];//用于存放subnet地址

charsubnet_Temp[18];//用于存放subnet地址

intmask;//用于存放mask（1的个数）

boolmaskIsValid;//用于判断的个数是否合适，或是否与subnet匹配

public:

ipTest（char*,char*）;//自定义初始化类函数

~ipTest（）{};//析构函数

boolipIsValid（char*）;//判断ip是否合法

boolsubnetIsValid（char*）;//判断子网号subnet是否合法

boolNoIllegalChar（char*）;//ip,subnet地址中非法字符的判断

boolmaskIsMatSubnet（int,char*）;//判断mask与subnet是否匹配

voidAllJudgment（）;//判断mask,subnet,ip的合法性问题

voidprint（）;//判断ip是否为子网成员，并输出判断结果

voidsplit（char*,int*）;//把单个字符地址转换为十进制数值型地址（含四段）

inttoBinary（inta）;//十进制int型数据转换为二进制int型数据

char*toString（int*a）;//把二进制int型数据转换为一个整体的二进制字符型数据

};

//main主函数

intmain（intargc,char*argv[]）//自动读取数据

{

//cout<<"目录地址:

"<

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.10

cout<<"subnet_mask:

"<

cout<<"ip地址:

"<

//判断段数是否输入合法

if（argc!

=3）//argc表示输入的参数个数，无参数输入时，其值为,因为默认argv[0]总是有的

{

cout<<"输入非法！

";

return0;

}

else

{

//先简单判断subnet/mask的长度

if（strlen（argv[1]）>18）

{

cout<<"subnet/mask输入非法！

";

system（"pause"）;

return0;

}

//先简单判断ip的长度

if（strlen（argv[2]）>15）

{

cout<<"ip输入非法！

";

system（"pause"）;

return0;

}

}

ipTesttest（argv[1],argv[2]）;//实例化类,传入两个参数

test.AllJudgment（）;//调用函数，判断mask,subnet,ip的合法性问题

system（"pause"）;//系统暂停

return0;

}

//构造函数

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.11

ipTest:

:

ipTest（char*subnet_mask,char*ip）

{

maskIsValid=true;//设置maskIsValid默认为合法

chartemp[2];//定义变量

inti,len;

len=strlen（subnet_mask）;

/*******************从subnet/mask中分离出subnet地址***************/

for（i=0;i

='/';i++）

{

this->subnet[i]=subnet_mask[i];

this->subnet_Temp[i]=subnet_mask[i];

}

subnet_Temp[i]='\0';

subnet[i]='\0';

/**************************判断mask是否为数值************************/

if（（len-（i+1）<3&&len-（i+1）>0））//判断mask是否为一/二位字节

{

if（len-（i+1）==1）//表明mask是一位

{

temp[0]=subnet_mask[i+1];

//判断字符是否为数值型字符

if（!

isdigit（temp[0]））//isdigit（）为库函数，可以调用

{

cout<<"mask中含有非数字的非法字符,error!

"<

maskIsValid=false;//mask不是数值，则设置为false

}

}

elseif（（len-3）==i）//表明mask是二位

{

temp[0]=subnet_mask[i+1];

temp[1]=subnet_mask[i+2];

if（!

（isdigit（temp[0]）&&isdigit（temp[1]）））

{

cout<<"mask中含有非数字的非法字符,error!

"<

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.12

maskIsValid=false;

}

}

mask=atoi（temp）;//自动把数字字符转换为对应的十进制数值的函数

if（mask<0||mask>32）

maskIsValid=false;

}

else//表明mask为空或字节超出范围

{

cout<<"mask为空或超出范围,error!

"<

maskIsValid=false;//若mask是三位数，则表明mask输入非法（其实为~32）

}

/********************************************************************/

strcpy（this->subnet_mask,subnet_mask）;//给subnet_mask赋值

strcpy（this->ip,ip）;//给ip赋值

strcpy（this->ip_Temp,ip）;//给ip_temp赋值

}

//判断mask,subnet,ip的合法性问题

voidipTest:

:

AllJudgment（）

{

//设置标志subnet地址是否合法的bool型变量,并调用subnetIsValid函数判断

boolsubnetIsV=subnetIsValid（subnet_Temp）;

//设置标记ip地址是否合法的bool型变量,并调用ipIsValid函数判断

boolipIsV=ipIsValid（ip_Temp）;

//设置标记mask与subnet地址是否匹配的bool型变量,并调用maskIsMatSubnet函数判断

boolmaskIsMatSub=maskIsMatSubnet（mask,subnet_Temp）;

cout<

/************************判断返回的值是否为真******************/

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.13

if（!

maskIsValid）//表示返回的maskIsValid是false

{

cout<<"maskerror！

（mask为整数并在-32范围内）"<

}

/*

else

{

cout<<"mask合法！

"<

}

*/

/*

if（!

maskIsMatSub）

{

//表示返回的maskIsMatSub是false

cout<<"mask与subnet不匹配,error!

"<

}

else

{

cout<<"mask与subnet匹配!

"<

}

*/

if（!

subnetIsV）

{

//表示返回的subnetIsV是false

cout<<"subneterror！

"<

}

/*

else

{

cout<<"subnet地址合法！

"<

}

if（!

ipIsV）

{

//表示返回的ipIsV是false

cout<<"ip地址非法！

"<

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.14

}

else

{

cout<<"ip地址合法！

"<

}

*/

//都合法

if（maskIsValid&&maskIsMatSub&&subnetIsV&&ipIsV）

{

print（）;

}

}

//判断mask与subnet是否匹配

boolipTest:

:

maskIsMatSubnet（intmask,char*subnet_Temp）

{

intnbsubnet[4];//用于放十进制的各段地址

//调用把单个字符地址转换为十进制数值型地址（含四段）的函数,实现转换

split（subnet_Temp,nbsubnet）;

//subnet是A类地址

if（nbsubnet[0]>0&&nbsubnet[0]<127&&mask<8）

{

//mask的值小于

cout<<"mask与subnet不匹配,error!

"<

returnfalse;

}

//subnet是B类地址

if（nbsubnet[0]>=128&&nbsubnet[0]<=191&&mask<16）

{

//mask的值小于

cout<<"mask与subnet不匹配,error!

"<

returnfalse;

}

//subnet是C类地址

if（nbsubnet[0]>=192&&nbsubnet[0]<=223&&mask<24）

{

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.15

//mask的值小于

cout<<"mask与subnet不匹配,error!

"<

returnfalse;

}

//mask与subnet地址匹配

returntrue;

}

//把单个字符地址转换为十进制数值型地址（含四段）

voidipTest:

:

split（char*chaddr,int*addr）

{

charch[]=".";

char*token,*dot[4];

intiplen=0;

token=strtok（chaddr,ch）;

while（token!

=NULL）

{

dot[iplen]=token;

addr[iplen]=atoi（dot[iplen]）;//atoi（）函数把字符数值转换为int型数值

iplen++;

token=strtok（NULL,ch）;

}

}

//ip,subnet地址中非法字符的判断

boolipTest:

:

NoIllegalChar（char*ch）

{

inti,len=strlen（ch）;

for（i=0;i

{

if（ch[i]-'0'>9||ch[i]-'0'<0）

{

returnfalse;

}

}

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.16

returntrue;

}

//判断ip是否合法

boolipTest:

:

ipIsValid（char*ip）

{

charch[]=".";

charip_one[18];

strcpy（ip_one,ip）;

char*token,*dot[4];

intiplen=0;

//库函数strtok（）,以ch[]为界限来分段

token=strtok（ip_one,ch）;

while（token!

=NULL）

{

dot[iplen]=token;

iplen++;

token=strtok（NULL,ch）;//此时，第一个参数必须换为NULL

}

if（iplen!

=4）

{

cout<<"地址"<

"<

returnfalse;

}

intj,t=0;

for（j=0;j<=strlen（ip）;j++）

{

if（ip[j]=='.'）

{

t++;

}

}

if（t!

=3）

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.17

{

cout<<"地址"<

"<

returnfalse;

}

inti;

for（i=0;i

{

if（!

NoIllegalChar（dot[i]）||atoi（dot[i]）>255）

{

if（!

NoIllegalChar（dot[i]））//判断含有非法字符

cout<<"地址"<

"<

if（atoi（dot[i]）>255）//判断数值溢出

cout<<"地址"<

"<

returnfalse;

}

}

intflag=1;//首先设置为非法，即全

for（i=0;i

{

if（atoi（dot[i]）!

=0）

{

//含有非的字段

flag=0;

}

}

if（flag==1）

{

cout<<"地址"<

"<

returnfalse;

}

中国计量学院现代科技学院课程设计报告P.18

flag=1;//首先设置为非法，即全

for（i=0;i

{

if（atoi（dot[i]）!

=255）

{

flag=0;

}

}

if（flag==1）

{

cout<<"地址"<

"<

returnfalse;

}

intj1=0,j2;

if（ip==ip_Temp）

{

//首先判断ip是哪类地址

if（atoi（dot[