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Go语言获取IP地址和域名解析

主机地址是网络通信最重要的数据之一,net 包中定义了三种类型的主机地址数据类型:IP、IPMask 和 IPAddr,它们分别用来存储协议相关的网络地址。

IP 地址类型

在 net 包中,IP 地址类型被定义成一个 byte 型数组,即若干个 8 位组,格式如下:

type IP []byte

在 net 包中,有几个函数可以将 IP 地址类型作为函数的返回类型,比如 ParseIP() 函数,该函数原型定义如下:

func ParseIP(s string) IP

ParseIP() 函数的主要作用是分析 IP 地址的合法性,如果是一个合法的 IP 地址,ParseIP() 函数将返回一个 IP 地址对象。如果是一个非法 IP 地址,ParseIP() 函数将返回 nil。

还可以使用 IP 对象的 String() 方法将 IP 地址转换成字符串格式,String() 方法的原型定义如下:

func (ip IP) String() string

如果是 IPv4 地址,String() 方法将返回一个点分十进制格式的 IP 地址,如“192.168.0.1”。如果是 IPv6 地址,String() 方法将返回使用“:”分隔的地址形式,如“2000:0:0:0:0:0:0:1”。另外注意一个特例,对于地址“0:0:0:0:0:0:0:1”的返回结果是省略格式“::1”。

【示例 1】IP 地址类型。
import(
    "fmt"
    "net"
    "os"
)
func main() {
    if len(os.Args) != 2 {
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "Usage: %s ip.addr\n", os.Args[0])
        os.Exit(1)
    }
    addr := os.Args[1]
    ip := net.ParseIP(addr)
    if ip == nil {
        fmt.Println("Invalid address")
    } else {
        fmt.Println("The address is", ip.String())
    }
    os.Exit(0)
}
编译并运行该程序,测试过程如下:

从键盘输入:192.168.0.1
输出结果为:The address is 192.168.0.1
从键盘输入:192.168.0.256
输出结果为:Inval id address
从键盘输入:0:0:0:0:0:0:0:1
输出结果为:::1

IPMask 地址类型

在 Go语言中,为了方便子网掩码操作与计算,net 包中还提供了 IPMask 地址类型。在前面讲过,子网掩码地址其实就是一个特殊的 IP 地址,所以 IPMask 类型也是一个 byte 型数组,格式如下:

type IPMask []byte

函数 IPv4Mask() 可以通过一个 32 位 IPv4 地址生成子网掩码地址,调用成功后返回一个 4 字节的十六进制子网掩码地址。IPv4Mask() 函数原型定义如下:

func IPv4Mask(a, b, c, d byte) IPMask

另外,还可以使用主机地址对象的 DefaultMask() 方法获取主机默认子网掩码地址,DefaultMask() 方法原型定义如下:

func (ip IP) DefaultMask() IPMask

要注意的是,只有 IPv4 地址才有默认子网掩码。如果不是 IPv4 地址,DefaultMask() 方法将返回 nil。不管是通过调用 IPv4Mask() 函数,还是执行 DefaultMask() 方法,获取的子网掩码地址都是十六进制格式的。例如,子网掩码地址“255.255.255.0”的十六进制格式是“ffffffOO”。

主机地址对象还有一个 Mask() 方法,执行 Mask() 方法后,会返回 IP 地址与子网掩码地址相“与”的结果,这个结果即是主机所处的网络的“网络地址”。Mask() 方法原型定义如下:

func (ip IP) Mask(mask IPMask) IP

还可以通过子网掩码对象的 Size() 方法获取掩码位数 (ones) 和掩码总长度 (bits),如果是一个非标准的子网掩码地址,则 Size() 方法将返回“0,0”。Size() 方法的原型定义如下:

func (m IPMask) Size() (ones, bits int)

【示例 2】子网掩码地址。
// 子网掩码地址
package main

import(
    "fmt"
    "net"
    "os"
)
func main() {
    if len(os.Args) != 2 {
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "Usage: %s ip.addr\n", os.Args[0])
        os.Exit(1)
    }
    dotaddr := os.Args[1]
    addr := net.ParseIP(dotaddr)
    if addr == nil {
        fmt.Println("Invalid address")
    }
    mask := addr.DefaultMask()
    fmt.Println("Subnet mask is: ", mask.String())
    network := addr.Mask(mask)
    fmt.Println("Network address is: ", network.String())
    ones, bits := mask.Size()
    fmt.Println("Mask bits: ", ones, "Total bits: ", bits)
    os.Exit(0)
}
编译并运行该程序,结果如下所示:

PS D:\code> go run .\main.go 192.168.0.1
                     Subnet mask is:  ffffff00
                     Network address is:  192.168.0.0
                     Mask bits:  24 Total bits:  32

域名解析

在 net 包中,许多函数或方法调用后返回的是一个指向 IPAddr 结构体的指针,结构体 IPAddr 内只定义了一个 IP 类型的字段,格式如下:

type IPAddr struct {
    IP IP
)

IPAddr 结构体的主要作用是用于域名解析服务 (DNS),例如,函数 ResolveIPAddr() 可以通过主机名解析主机网络地址。ResolveIPAddr() 函数原型定义如下:

func ResolveIPAddr(net, addr string) (*IPAddr, error)

在调用 ResolveIPAddr() 函数时,参数 net 表示网络类型,可以是“ip”、“ip4”或“ip6”,参数 addr 可以是 IP 地址或域名,如果是 IPv6 地址则必须使用“[]”括起来。ResolveIPAddr() 函数调用成功后返回指向 IPAddr 结构体的指针,调用失败返回错误类型 error。

【示例 3】DNS 域名解析。
// DNS 域名解析
package main

import(
    "fmt"
    "net"
    "os"
)
func main() {
    if len(os.Args) != 2{
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "Usage: %s hostname\n", os.Args[0])
        fmt.Println("Usage: ", os.Args[0], "hostname")
        os.Exit(1)
    }
    name := os.Args[1]
    addr, err := net.ResolveIPAddr("ip", name)
    if err != nil {
        fmt.Println("Resolvtion error", err.Error())
        os.Exit(1)
    }
    fmt.Println("Resolved address is", addr.String())
    os.Exit(0)
}
编译并运行该程序,结果如下所示:

PS D:\code> go run .\main.go c.biancheng.net
                     Resolved address is 61.240.154.117

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