编写一个判断IP地址是否合法的计算机程序如果合法给出其子网号.docx
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编写一个判断IP地址是否合法的计算机程序如果合法给出其子网号
计算机网络与通信实习报告
实习题目编写判断IP地址是否合法的计算机程序并给出子网号
学生专业班级
学生姓名（学号）
指导教师
完成时间2010年5月21日
实习（设计）地点信息楼139机房
2010年5月21日
一、实验题目
编写一个判断IP地址是否合法的计算机程序，如果合法，给出其子网号
一、原理概述
1．TCP/IP协议的网络层使用的地址标识符叫做IP地址，IPv.4中IP地址是一个32位的二进制地址。
网络中的每一个主机或路由器至少有一个IP地址，在Internet中不允许有两个设备使用相同的IP地址。
如果一台主机或路由器连接到两个或多个物理网络，那么它可以拥有两个或多个IP地址。
IP地址采用分层结构，由网络号和主机号两部分组成（如下图所示）：
网络号
主机号
IP地址的长度为32位，用点分十进制表示，格式为x.x.x.x，每个x表示8位，每个x的值为0~255（例如202.133.29.119）。
根据不同的取值范围，IP地址可以氛围五类，IP地址中的前五位用于标识IP地址的类别，具体的分类规则如下：
A类地址的第一位为0。
B类地址的第两位为10。
C类地址的第三位为110。
D类地址的第四位为1110。
E类地址的第五位为11110。
五类IP地址的结构如下所示：
0
网络号（7位）
主机号（24位）
10
网络号（14位）
主机号（16位）
110
网络号（21位）
主机号（8位）
1110
组播地址（28）
11110
保留用于课程设计和将来使用
A类IP地址结构使用于有大量主机的大型网络。
由于主机号长度为24位，因此每一个A类网络的主机IP数理论上为2^24=16777216，由于全0和全不能用，所以每一个A类网络的主机IP数为16777214。
B类IP地址适用于一些国际性大公司与政府机构等中等大小的组织。
由于网络IP长度为14位，因此允许有2^14=16384个不同的B类网络，实际允许连接16382个网络。
C类IP地址适用于一些小公司与普通研究机构。
2.设计IP地址的最初目的是希望每个IP地址都能唯一地、确定地标示一个网络或一台主机，但是这种方法同时也存在着两个重要的问题，即IP地址的有效利用率和路由器的工作效率。
为了解决这个问题，人们提出了子网（subnet）和超网（supernet）的概念。
划分子网实际上就是在IP地址系统中增加一个层次。
三级IP地址的表示方法为netID-subnetID-hostID。
第一级网络号定义了网点的位置；第二级网络号定义了物理子网；第三级主机号定义了主机和路由器到物理网络的连接。
划分子网后原两级IP地址就变成三级的。
子网掩码的表示方法：
网络号和子网号置1，主机号置0。
若要从IP地址中提取出子网号将IP地址与子网掩码相与即可。
二、设计方案
该程序所完成的功能有判断IP地址是否合法，然后输出其子网号。
判断IP地址是否合法比较容易完成，然后把输入的IP地址以数组的形式输出其二进制形式，这牵扯到一个十进制转二进制的程序段。
然后输入子网掩码，并将其转换成二进制。
将IP地址的二进制遇子网掩码的二进制逐位相与，得到的结果就是其子网号，然后需要编写一个二进制转十进制的程序，将子网号以点分十进制的形式输出，即完成实验要求。
1.验证ip地址合法性流程图：
2.验证子网掩码是否正确
三、程序编写
#include
#include
voidmain（）
{
intm,i,j,ip[4],ym[4],ymm[4][8],ipp[4][8],t,zw[4],l;
intok[4]={0,0,0,0};
printf（"请输入一个IP地址！
\n"）;
loop:
scanf（"%d.%d.%d.%d",&ip[0],&ip[1],&ip[2],&ip[3]）;
if（（ip[0]>=0&&ip[0]<224）&&（ip[1]>=0&&ip[1]<256）&&（ip[2]>=0&&ip[2]<256）&&（ip[3]>=0&&ip[3]<256））
{if（ip[0]==0&&ip[1]==0&&ip[2]==0&&ip[3]==0）//把地址为全零的IP地址除去
m=0;
else
if（ip[0]==127）//将127.0.0.0去除
m=0;
else
if（ip[1]==255&&ip[2]==255&&ip[3]==255）//将主机号为全1的去除
m=0;
else
if（ip[1]==0&&ip[2]==0&&ip[3]==0）//将主机号为全0的去除
m=0;
else
m=1;
}
elsem=0;
switch（m）//用m的值判断ip地址是否合法，m=0时不合法，m=1时合法
{
case0:
{printf（"此地址不合法！
\n"）;
printf（"重新输入请按ENTER，否则请按其他任意键！
\n"）;
scanf（"%d",&l）;
if（l==1）
gotoloop;
else
if（l!
=1）break;
}
case1:
{//判断地址的类型
if（ip[0]>0&&ip[0]<127）
printf（"此地址为合法的A类地址！
\n"）;
elseif（ip[0]>127&&ip[0]<192）
printf（"此地址为合法的B类地址！
\n"）;
else
printf（"此地址为合法的C类地址！
\n"）;
//判断地址的类型
//以下程序实现ip地址点分十进制到二进制的转化
printf（"其IP地址的二进制表示为：
\n"）;
for（i=0;i<4;i++）
for（j=7;j>=0;j--）
{ipp[i][j]=ip[i]%2;
ip[i]=ip[i]/2;}
//输出转化以后的ip地址
for（i=0;i<4;i++）
{for（j=0;j<8;j++）
printf（"%d",ipp[i][j]）;
printf（"."）;//一个字节输出一个“.”,此处多输出一个“.”
}
printf（"\n请输入子网掩码！
\n如：
255.224.0.0\n"）;
//将十进制子网掩码转化为二进制，存放到ym[4][8]中
scanf（"%d.%d.%d.%d",&ym[0],&ym[1],&ym[2],&ym[3]）;
printf（"\n"）;
for（i=0;i<4;i++）
for（j=7;j>=0;j--）
{ymm[i][j]=ym[i]%2;
ym[i]=ym[i]/2;}
printf（"子网掩码的二进制表示为：
\n"）;
for（i=0;i<4;i++）
{for（j=0;j<8;j++）
printf（"%d",ymm[i][j]）;
printf（"."）;
}
printf（"\n"）;
//实现ip地址与掩码逐位相与
printf（"子网号的二进制表示为：
\n"）;
for（i=0;i<4;i++）
{for（j=0;j<8;j++）
{ymm[i][j]=ymm[i][j]&ipp[i][j];
printf（"%d",ymm[i][j]）;}
printf（"."）;
}
printf（"\n"）;
//将相与后的数用十进制输出
printf（"子网号的点分十进制表示为：
\n"）;
for（i=0;i<4;i++）
for（j=0;j<8;j++）
ymm[i][j]=ymm[i][j]*pow（（double）2,7-j）;
for（i=0;i<4;i++）
for（j=0;j<8;j++）
ok[i]=ymm[i][j]+ok[i];
for（i=0;i<4;i++）
printf（"%d.",ok[i]）;
//将相与后的数用十进制输出
printf（"\n"）;
}
}
}
四、运行结果
五、实习心的和体会
经过此次实习，对二、十进制之间的转换、IP地址的由来、作用以及分类有了进一步的了解，对IP地址与其掩码、子网号的关系有了较深刻的认识。
实习期间复习了以前学过的C语言受益匪浅。
在本次实习中遇到了很多困难也学到了很多东西，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识，对有关IP地址和子网有了进一步的了解，而且进一步巩固了程序的编写。
在程序设计过程中一直对字符操作不懂的透彻，对子网的输出一直不对，在经历了对课本的查阅以及上网查阅终于找到了解决问题的方法，提高了自己的动手能力和解决问题的能力。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说还是有点困难，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，这就造成了微程序理解的困难，比如说……通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。
六、参考文献
[1]计算机网路（第5版）谢希仁电子工业出版社
[2]WINDOWS网络编程黄超北京:
人民邮电出版社.
[3]刘文涛.网络安全开发包详解.北京:
电子工业出版社
[4]《计算机网络》课程设计指导书
实习成绩评定表
学生姓名
专业班级
设计题目
编写一个判断IP地址是否合法的计算机程序，如果合法，给出其子网号
指导教师评语及意见：
指导教师评阅成绩：
指导教师签字：
年月日
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