ip有效性检测及代码优化
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了ip有效性检测及代码优化相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
说明：最近编写代码时，需要用C语言实现设置ip地址的功能，奈何本人所涉及的能力有限，通过网上查阅，找到了一个可以使用的程序代码，其中，有个检查ip地址是否有效的函数，但该函数却存在着一些不安全性，恰同时我刚好需要该函数，因此，我对该函数进行了一些优化，在此，想分享一下自己在优化该程序过程中的一些想法和思路。借此，希望能够和各位前辈进行交流。其中，原代码编写者的博客地址是：https://blog.csdn.net/lihuibo128/article/details/43668065 。
如果该代码还存在着不足，希望各位前辈能够批评指正。
一、源程序函数
包含的头文件：
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include<string.h> #include<string.h> #include<regex.h>
源程序：
/* 函数返回值： 0 ：成功 -1 ：失败 */ int check_right_ip(const char *ip) { int status = 0; int cflags = REG_EXTENDED; regmatch_t pmatch[1]; const size_t nmatch = 1; regex_t reg; char str_ip[30] = ""; const char *pattern = "[0-9]{1,3}[.][0-9]{1,3}[.][0-9]{1,3}[.][0-9]{1,3}";//存在局限 strcpy(str_ip, ip); regcomp(®, pattern, cflags); status = regexec(®,str_ip,nmatch,pmatch,0); if(status==REG_NOMATCH) { printf("No match "); return -1; } else if(status == 0) { return 0; } regfree(®); return 0; }
说明：在源程序中，所使用的是利用正则表达式来进行数据位的有效检测，关于正则表达式函数的的用法，由于本篇主要侧重点在于代码的优化，在此，并不多详细讲解。可以参考网上其他博主的相关介绍。该程序的测试主程序如下：
int main() { char *ip = "192.168.1.12"; int res = 0; res = check_right_ip(ip); if (res == -1) { fprintf(stdout, "the format of ip is wrong... "); return -1; } fprintf(stdout, "the format of ip is right "); return 0; }
运行结果：
通过运行结果，可以看到，该程序运行正常。
二、程序的优化之数据有效性的检测
通过上述的简单测试，可以看到，该程序可以正常运行，但却存在着一些潜在的bug。首先，我们都知道，IP的有效格式是："192.168.1.12"，但比如有一天有人想输入的ip地址是：“192.168.1.12.12”，那么该程序的的运行结果是怎么的呢，如下是测试的主程序：
int main() { char *ip = "192.168.1.12.12"; int res = 0; res = check_right_ip(ip); if (res == -1) { fprintf(stdout, "the format of ip is wrong... "); return -1; } fprintf(stdout, "the format of ip is right "); return 0; }
编译运行之后的结果如下：
通过结果发现，该程序竟然运行正确，但这是我们想要的结果吗？结果是否定的，因此，我们需要考虑如果避免这种情况，通过对比两个ip地址我们可以发现，其中的点"."的个数是不一样的，因此，我们可以来计算该点的个数来判断一下ip地址的有效性。修改之后的check_right_ip()的函数如下：
/* 函数返回值： 0 ：成功 -1 ：失败 */ int check_right_ip(const char *ip) { int status = 0; int cflags = REG_EXTENDED; regmatch_t pmatch[1]; const size_t nmatch = 1; regex_t reg; char str_ip[30] = ""; const char *pattern = "[0-9]{1,3}[.][0-9]{1,3}[.][0-9]{1,3}[.][0-9]{1,3}";//存在局限 /**************new add **********************/ char *pNext = NULL; char *pTmp = NULL; int count = 0; strcpy(str_ip, ip); regcomp(®, pattern, cflags); status = regexec(®, str_ip, nmatch, pmatch, 0); if(status == REG_NOMATCH) { printf("No match "); return -1; } regfree(®); pNext = (char *)ip;
while (1)
{
pTmp = strchr(pNext, ‘.‘);
if (pTmp == NULL)
{
if (count != 3)
{
return -1;
}
if (count == 3)
{
break;
}
}
count++;
pNext = pTmp + 1;
}
return 0; }
说明：在该函数中，我们增加了两个了指针，来进行数据位的有效计算“.”的个数，然后根据“.”的个数来判断其是否有效。下面是修改之后程序的运行结果
此时，可以看出，该程序的的运行结果与我们预期的结果一致，但这就结果这个问题了吗？？考虑这么一种情况，假如有人小手一抖，只是在ip地址中，多增加了一个“.”，并没有在其后面添加数字，那么此时运行结果如下呢？下面我们来测试一下。主程序的代码如下：
int main() { char *ip = "192.168.1.12."; int res = 0; fprintf(stdout, "ip = %s ", ip); res = check_right_ip(ip); if (res == -1) { fprintf(stdout, "the format of ip is wrong... "); return -1; } fprintf(stdout, "the format of ip is right "); return 0; }
运行结果如下：
额，该程序能够运行出正确的结果。但本人在测试时，且发现，有时候并不能正确运行出结果，当时提示的错误信息是，段错误。通过排查发现，是 check_right_ip()中的pNext = pTmp + 1;这句话导致的，原因如下，当指针pTmp指向其最后一个"."时，pNexr = pTmp + 1；会指向其末尾， 再此使用strchr()函数时，就会导致段错误。此时，有两种方法解决，一种就是在 pNext = pTmp + 1; 之后，判断pNext是否等于‘ ’，另一种则是让pNext 最初指向 str_ip，而不是指向ip，因为str_ip数组中，末尾全部为‘ ‘，使用strchr()时，不会导致指向不该指向的地址。
修改之后的check_right_ip()的函数如下：
/* 函数返回值： 0 ：成功 -1 ：失败 */ int check_right_ip(const char *ip) { int status = 0; int cflags = REG_EXTENDED; regmatch_t pmatch[1]; const size_t nmatch = 1; regex_t reg; char str_ip[30] = ""; const char *pattern = "[0-9]{1,3}[.][0-9]{1,3}[.][0-9]{1,3}[.][0-9]{1,3}";//存在局限 /**************new add **********************/ char *pNext = NULL; char *pTmp = NULL; int count = 0; strcpy(str_ip, ip); regcomp(®, pattern, cflags); status = regexec(®, str_ip, nmatch, pmatch, 0); if(status == REG_NOMATCH) { printf("No match "); return -1; } regfree(®); /**************new add **********************/ pNext = (char *)ip; while (1) { pTmp = strchr(pNext, ‘.‘); if (pTmp == NULL) { if (count != 3) { return -1; } if (count == 3) { break; } } count++; pNext = pTmp + 1; if (*pNext == ‘ ‘) { return -1; } } return 0; }
此时，我们就将其格式讨论完了，但是，假如我们输入的ip地址是："192.168.278.12"时呢？从实际情况上出发，该字符串是不符合ip地址规范的，我们来具体的测试一下：
主程序源码：
int main() { char *ip = "192.168.1.278"; int res = 0; fprintf(stdout, "ip = %s ", ip); res = check_right_ip(ip); if (res == -1) { fprintf(stdout, "the format of ip is wrong... "); return -1; } fprintf(stdout, "the format of ip is right "); return 0; }
运行结果：
我们发现，其结果与我们想的不同，想来原因也是，我们使用正则表达式来进行判断时，并没有对其进行数字大小的判断，因此，我们需要对其数据的有效性进行判断，修改之后的源码如下：
check_right_ip源码：
int check_right_ip(const char *ip) { int status = 0; int cflags = REG_EXTENDED; regmatch_t pmatch[1]; const size_t nmatch = 1; regex_t reg; char str_ip[30] = ""; const char *pattern = "[0-9]{1,3}[.][0-9]{1,3}[.][0-9]{1,3}[.][0-9]{1,3}";//存在局限 /**************new add **********************/ char *pNext = NULL; char *pTmp = NULL; int count = 0; char tmpBuf[4] = {0}; strcpy(str_ip, ip); regcomp(®, pattern, cflags); status = regexec(®, str_ip, nmatch, pmatch, 0); if(status == REG_NOMATCH) { printf("No match "); return -1; } regfree(®); /**************new add **********************/ pNext = (char *)ip; while (1) { pTmp = strchr(pNext, ‘.‘); if (pTmp == NULL) { if (count != 3) { return -1; } if (count == 3) { break; } } count++; pNext = pTmp + 1; if (*pNext == ‘ ‘) { return -1; } } pNext = (char *)str_ip; while (count--) { pTmp = strchr(pNext, ‘.‘); if((pTmp - pNext) == 3) { strncpy(tmpBuf, pNext, 3); if (atoi(tmpBuf) > 255) { return -1; } memset(tmpBuf, 0, sizeof(tmpBuf)); } pNext = pTmp + 1; } return 0; }
运行结果：
此时，运行结果与想象宏的结果一致。。
以上是关于ip有效性检测及代码优化的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章