java 计算CIDR

实现Java计算CIDR的步骤

在介绍具体的实现步骤之前，让我们先了解一下什么是CIDR（无类别域间路由选择）。CIDR 是一种用于将 IP 地址和子网掩码长度结合起来表示 IP 地址范围的方法。CIDR 地址由 IP 地址和子网掩码长度组成，例如：192.168.0.0/24。在这个例子中，192.168.0.0 是网络地址，/24 表示子网掩码是 24 位。

实现步骤概述

下面是实现Java计算CIDR的步骤的概述：

步骤	描述
1.	解析 CIDR 字符串
2.	计算子网掩码
3.	计算网络地址
4.	计算广播地址
5.	计算主机范围

接下来我们将一步一步地实现这些步骤，并给出相应的代码示例。

1. 解析 CIDR 字符串

首先，我们需要将输入的 CIDR 字符串解析为 IP 地址和子网掩码长度。我们可以使用正则表达式来匹配和提取 IP 地址和子网掩码长度。

public static void parseCIDR(String cidr) {
    // 使用正则表达式匹配 IP 地址和子网掩码长度
    String regex = "(\\d+\\.\\d+\\.\\d+\\.\\d+)/(\\d+)";
    Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
    Matcher matcher = pattern.matcher(cidr);

    if (matcher.matches()) {
        String ipAddress = matcher.group(1); // 获取 IP 地址部分
        int subnetMaskLength = Integer.parseInt(matcher.group(2)); // 获取子网掩码长度
        // TODO: 执行下一步的计算操作
    } else {
        System.out.println("CIDR 格式错误！");
    }
}

2. 计算子网掩码

子网掩码长度定义了子网掩码中 1 的个数。我们可以通过将所有子网掩码位（从高位到低位）设置为 1，然后再将剩余位设置为 0 来计算子网掩码。

public static String calculateSubnetMask(int subnetMaskLength) {
    int subnetMask = 0xffffffff << (32 - subnetMaskLength);
    String subnetMaskString = String.format("%d.%d.%d.%d",
            (subnetMask & 0xff000000) >> 24,
            (subnetMask & 0x00ff0000) >> 16,
            (subnetMask & 0x0000ff00) >> 8,
            (subnetMask & 0x000000ff));

    return subnetMaskString;
}

3. 计算网络地址

网络地址是通过将 IP 地址与子网掩码进行按位与运算得到的。按位与运算的规则是，两个位同时为 1 时结果才为 1，否则为 0。

public static String calculateNetworkAddress(String ipAddress, String subnetMaskString) {
    String[] ipAddressParts = ipAddress.split("\\.");
    String[] subnetMaskParts = subnetMaskString.split("\\.");
    StringBuilder networkAddress = new StringBuilder();

    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        int ipAddressPart = Integer.parseInt(ipAddressParts[i]);
        int subnetMaskPart = Integer.parseInt(subnetMaskParts[i]);
        int networkAddressPart = ipAddressPart & subnetMaskPart;
        networkAddress.append(networkAddressPart);
        if (i < 3) {
            networkAddress.append(".");
        }
    }

    return networkAddress.toString();
}

4. 计算广播地址

广播地址是网络地址的最高位全部设置为 1。我们可以通过将子网掩码按位取反，然后将网络地址与取反后的子网掩码进行按位或运算来计算广播地址。

public static String calculateBroadcastAddress(String networkAddress, String subnetMaskString) {
    String[] networkAddressParts = networkAddress.split("\\.");
    String[] subnetMaskParts = subnetMaskString.split("\\.");
    StringBuilder broadcastAddress = new StringBuilder();

    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        int networkAddressPart = Integer.parseInt(networkAddressParts[i]);
        int subnetMaskPart = Integer.parseInt(subnetMaskParts[i]);
        int broadcastAddressPart