c - 从子网和地址前缀长度生成子网掩码

Question

我有一个文件，它在一行中存储了一些子网信息:

123.123.0.0/16 123.123.123.123 

第一部分是子网和地址前缀长度，然后是数据包应该去往的节点的 IP 地址。

我正在尝试确定给定 IP 是否是子网的一部分，我了解此过程在大多数情况下应该如何工作。但我不确定如何根据上述信息生成子网掩码。

我考虑过的选项:

我在网上找到了一些地址前缀长度为 1 到 32 的表格，因此我可以将其中一个放入 switch 语句中，然后收工，但这看起来很恶心。

地址前缀长度给出了掩码中从左边开始的“1”的数量。因此，32 - 地址前缀长度给出了从右边开始的“0”的数量。我可以将 2 的幂从 2^address 前缀长度添加到 2^32，并将结果用作子网掩码。不过，我有点担心这个想法，我觉得如果我尝试这样做，常规 int 会溢出，所以我应该使用 uint32_t 吗？我不确定。

选项 2 可行吗？我应该选择选项 1 吗？有没有更好的办法？

我在 C 中做这个。

Answer 1

你可以用 ~0 来组成一个掩码。您需要将其左移 32-n 位，以使 n 低位留空:

#include <stdint.h>

uint32_t subnet_mask(int prefix_len)
{
    return prefix_len ? ~0 << (32 - prefix_len) : 0;
}

/* Unit tests */
int main()
{
    return 0xFFFFFF00u != subnet_mask(24)
        +  0x00000000u != subnet_mask(0)
        +  0xFFFFFFFFu != subnet_mask(32);
}

特殊情况(由单元测试发现)很容易被忽略 - uint32 向左移动 32 位被视为根本没有移动。注意极端情况!