验证 IPv4 地址的程序

IPv4 地址是为连接到使用互联网协议第 4 版 (IPv4) 进行通信的计算机网络的每个设备提供的数字标识。它是一个 32 位的二进制数，分为四个八位字节（8 位数字），通常以人类可读的形式表示为由句点分隔的一系列四个十进制整数（例如，192.168.0.1）。

• IPv4 地址对于识别和定位网络上的设备至关重要。无论是计算机、智能手机、服务器还是其他支持互联网的硬件，每个设备都需要一个唯一的 IPv4 地址才能与网络上和互联网上的其他设备连接。

IPv4 地址格式由两个主要部分组成

1. 网络标识符：地址的这一部分指示设备所属的网络。
2. 主机标识符：这部分标识该网络上的单个设备。

重要性与功能

设备识别：每个连接到网络的设备，无论是计算机、智能手机、服务器还是物联网（IoT）设备，都需要一个唯一的 IPv4 地址。其寻址方案允许设备通过互联网找到彼此并进行通信。

路由和数据传输：IPv4 地址对于跨网络路由数据包至关重要。路由器和其他网络设备使用这些地址来确定数据从源头到目的地的最有效路径。

遗留基础设施：几十年来，IPv4 地址一直是互联网的支柱，为绝大多数在线通信奠定了基础。许多遗留系统、应用程序和网络仍然严重依赖 IPv4 地址。

IPv6 过渡与挑战

联网设备的迅速增长导致可用 IPv4 地址的枯竭。由于大约只有 43 亿个可能的唯一地址，供应已经变得有限。

• 因此，开发了 IPv6（互联网协议第 6 版），由于其 128 位的结构，它提供了更大的唯一地址池。IPv6 拥有近乎无限的地址空间，为不断扩张的互联网经济提供了可扩展性。

过渡与共存

虽然 IPv6 的使用正在迅速增加，但 IPv4 仍然被广泛使用。因此，过渡机制允许 IPv4 和 IPv6 共存，确保使用这两种协议的设备之间的兼容性和通信。

实施

输出

说明

函数

1. validateIPv4Address 函数

• 接收一个字符串（char *ip）作为输入。
• 使用 'strtok' 函数以 '.' 作为分隔符将输入字符串分割成八位字节。
• 遍历每个八位字节
• 使用 'atoi' 将八位字节字符串转换为整数。
• 检查转换后的数字是否在有效范围（0-255）内。
• 记录已处理的八位字节的数量。
• 如果地址中恰好有四个有效的八位字节，则返回 true。否则，返回 false。

2. main 函数

• 定义一个字符数组 'ip' 来存储用户的输入（假设 IPv4 地址不超过 20 个字符）。
• 使用 'printf' 提示用户输入一个 IPv4 地址。
• 使用 'fgets' 读取用户输入并将其存储在 IP 数组中。
• 检查并移除输入中可能存在的换行符。
• 调用 validateIPv4Address 函数并传入输入的地址，然后使用 printf 显示结果。

执行流程

1. 用户输入一个 IPv4 地址。
2. 代码通过将其分割成八位字节，将每个八位字节字符串转换为整数，检查每个整数是否在有效范围（0-255）内，并计算八位字节的总数来验证输入。
3. 如果地址恰好有四个有效的八位字节，它就被认为是有效的 IPv4 地址；否则，它被视为无效。

输出

• 如果提供的 IPv4 地址有效（有四个在有效范围内的八位字节），程序将显示“输入的 IPv4 地址有效。”
• 如果输入不是有效的 IPv4 地址（它没有四个八位字节或包含超出有效范围的八位字节），程序将显示“无效的 IPv4 地址。”