问题描述:
在路由器中,一般来说转发模块采用最大前缀匹配原则进行目的端口查找,具体如下:
IP地址和子网地址匹配:
IP地址和子网地址所带掩码做AND运算后,得到的值与子网地址相同,则该IP地址与该子网匹配。
比如:
IP地址:192.168.1.100
子网:192.168.1.0/255.255.255.0,其中192.168.1.0是子网地址,255.255.255.0是子网掩码。
192.168.1.100&255.255.255.0 = 192.168.1.0,则该IP和子网192.168.1.0匹配
IP地址:192.168.1.100
子网:192.168.1.128/255.255.255.192
192.168.1.100&255.255.255.192 = 192.168.1.64,则该IP和子网192.168.1.128不匹配
最大前缀匹配:
任何一个IPv4地址都可以看作一个32bit的二进制数,比如192.168.1.100可以表示为:11000000.10101000.00000001.01100100,
192.168.1.0可以表示为11000000.10101000.00000001.00000000
最大前缀匹配要求IP地址同子网地址匹配的基础上,二进制位从左到右完全匹配的位数尽量多(从左到右子网地址最长)。比如:
IP地址192.168.1.100,同时匹配子网192.168.1.0/255.255.255.0和子网192.168.1.64/255.255.255.192,
但对于子网192.168.1.64/255.255.255.192,匹配位数达到26位,多于子网192.168.1.0/255.255.255.0的24位,
因此192.168.1.100最大前缀匹配子网是192.168.1.64/255.255.255.192。
请编程实现上述最大前缀匹配算法。
要求实现函数:
void max_prefix_match(const char *ip_addr, const char *net_addr_array[], int *n)
【输入】ip_addr:IP地址字符串,严格保证是合法IPv4地址形式的字符串
net_addr_array:子网地址列表,每一个字符串代表一个子网,包括子网地址和掩码,
表现形式如上述,子网地址和子网掩码用’/’分开,严格保证是
合法形式的字符串;如果读到空字符串,表示子网地址列表结束
【输出】n:最大前缀匹配子网在*net_addr_array[]数组中对应的下标值。如果没有匹配返回-1
示例
输入:
ip_addr = "192.168.1.100"
net_addr_array[] =
{
"192.168.1.128/255.255.255.192",
"192.168.1.0/255.255.255.0",
"192.168.1.64/255.255.255.192",
"0.0.0.0/0.0.0.0",
""
}
输出:n = 2
这题真麻烦,搞了好久~分高就是难
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h>
3 #include<string.h>
4 void max_prefix_match(const char *ip_addr, const char *net_addr_array[], int *n)
5 {
6 int i,j,ip[4],mask[4],l,len,net[4],sum;
7 const char *p;
8 i = 0;
9 l = 0;
10 sum = 0;
11 len = 0;
12 *n = -1;
13 p = ip_addr;
14 while (*p != '\0')
15 {
16 j = 0;
17 while (*p >= '0' && *p <= '9')
18 {
19 int k = *p - '0';
20 j = j * 10 + k;
21 p++;
22 }
23 if (*p == '\0'){
24 ip[l++] = j;
25 break;
26 }
27 ip[l++] = j;
28 p++;
29 }
30 l = 0;
31 printf("ip:\n");
32 for (l=0; l < 4; l++)
33 printf("%d ",ip[l]);
34 printf("\n");
35 l = 0;
36 while (*net_addr_array[i] != '\0' )
37 {
38 p = net_addr_array[i];
39 while (*p != '/')
40 {
41 j = 0;
42 while (*p >= '0' && *p <= '9')
43 {
44 int k = *p - '0';
45 j = j * 10 + k;
46 p++;
47 }
48 net[l++] = j;
49 if (*p == '/')
50 break;
51 p++;
52 }
53 p++;
54 l = 0;
55 while (*p != '\0')
56 {
57 j = 0;
58 while (*p >= '0' && *p <= '9')
59 {
60 int k = *p - '0';
61 j = j * 10 + k;
62 p++;
63 }
64 if (*p == '\0'){
65 mask[l++] = j;
66 break;
67 }
68 mask[l++] = j;
69 p++;
70 }
71 printf("\n");
72 for (l=0; l < 4; l++)
73 printf("%d ",net[l]);
74 printf("/ ");
75 for (l=0; l < 4; l++)
76 printf("%d ",mask[l]);
77 printf("\ncal ip & mask:\n");
78 for (l=0; l < 4; l++)
79 {
80 printf(" %d ",ip[l]&mask[l]);
81 if ((ip[l]&mask[l]) != net[l])
82 break;
83 int temp = mask[l];
84 while(temp)
85 {
86
87 if (temp & 0x00000001){
88 sum++;
89 }
90 temp = temp >> 1;
91 }
92 }
93 if (l >= 4)
94 {
95 printf("\n前缀长度:%d",sum);
96 if (len <= sum)
97 {
98 *n = i;
99 len = sum;
100 }
101 }
102 sum = 0;
103 i++;
104 l = 0;
105 printf("\n");
106 }
107 printf("\n");
108 }
109 int main()
110 {
111 char ip_addr[20] = "192.168.1.100";
112
113 //ip_addr[13] = '\0';
114
115 const char *net_addr_array[100] =
116
117 {
118 "192.168.1.128/255.255.255.192",
119 "192.168.1.0/255.255.255.0",
120 "192.168.1.64/255.255.255.192",
121 "0.0.0.0/0.0.0.0",
122 ""
123 };
124 int *n;
125 n = (int*)malloc(sizeof(int));
126 max_prefix_match(ip_addr, net_addr_array, n);
127 printf("n = %d\n",*n);
128
129 }

来源:https://www.cnblogs.com/george-cw/p/3940601.html