用 C++ 写一个 Inet4Address 类

Inet4Address 在 .net 和 facebook/folly 中也叫做 IPAddress。
（顺便黑一下，muduo 中居然把 SocketAddress 叫做 InetAddress 真是有失偏颇。

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构造ip地址

ip 地址的构造，比较麻烦的地方就是网络序和主机序之间的问题。

我们的 raw ipv4 address 存储在一个 uint32_t 的整数中，按照 linux 官方手册中的描述，以下结构体表示 ipv4 address：

/* Internet address. */
struct in_addr {
    uint32_t s_addr; /* address in network byte order */
};

s_addr 是按网络序存储的，然而在下面的测试中，有与我预期不符合的地方：

BOOST_AUTO_TEST_CASE(test_byteorder_inaddr) {
  in_addr addr;
  inet_pton(AF_INET, "192.168.0.1", &addr);
  BOOST_CHECK_EQUAL(addr.s_addr, 0x0100A8C0);
}

我原先以为高位的 192 应该在 b3，而实际上在 b0。在 Java 中 的 Inet4Address.getAddress() 也有注释说明

/**
 * Returns the raw IP address of this {@code InetAddress}
 * object. The result is in network byte order: the highest order
 * byte of the address is in {@code getAddress()[0]}.
 *
 * @return  the raw IP address of this object.
 */
public byte[] getAddress() {
    return null;
}

（一开始没有理解这一点，我在 s_addr 存储的是 little-endian 值，以至于我引入了 redis 的 endianconv 作为工具函数，现在看来暂时没有用武之地了）

我们首先规定我们将使用 big-endian 存储 IP 地址，并统一使用

对于 IP 地址：b0.b1.b2.b3，我们用

0x b3 b2 b1 b0 来构造大端序

0x b0 b1 b2 b3 来构造小端序

1. 我们允许使用者通过 Byte4 类型，也就是 std::array<uint8_t, 4> 作为参数来构造 Inet4Address，前提是 Byte4 参数是网络序：

   即对于 “192.168.0.1”， b0 = 192, b1 = 168, b2 = 0, b3 = 1

2. 我们也允许使用者通过 NBO 的 uint32_t 类型的地址进行构造，这时候我们该用 ntohl 或 htonl 来实现。

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特殊的 ip 地址

• loopback address
  环回地址。也就是127.0.0.1

• link local address

• multicast address

• private address

这些地址在代码注释中有提供描述他们的 RFC 文档。

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总结

因为理解的偏差，造轮子的时候走了一些远路（但不是歧路）：

• in_addr.s_addr 是否为 NBO

• b0 为 ipv4 的高8位地址，而不是 b3

• 引入 redis 的 endianconv，写了一些无用代码，希望以后会派上用场。

• 当然还有阅读 RFC 文档，理解这些特殊 IP 地址的定义和用途。