MySQL的IP地址與數字互轉原理

1、inet_aton與inet_ntoa

inet_aton是把ip地址轉爲數字的函數，記憶小技巧，inet表示網絡相關，在c語言中a習慣性表明字符串，to就是轉換的，n表明數字，aton就是字符串轉數字，同理inet_ntoa是把數字轉換爲字符串IP。

SELECT inet_aton('192.168.0.1') as ip2num,inet_ntoa(3232235521) as num2ip FROM DUAL;

2、算法

假設IP地址爲：a.b.c.d

那麼對應的num爲：

a * 256^3 + b * 256^2 + c * 256^1 + d * 256^0
# 等價於
a * 2^24 + b * 2^16 + c * 2^8 + d

爲何這麼轉換呢？

由於ip地址原本就是4字節，每個字節最大值就是255，因此徹底可使用一個4字節的無符號整型來存放。

2的冪運算就至關於移位運算，因此2^24就至關於向左移了24位，a一個字節最大11111111， 移位運算以後：

11111111 00000000 00000000 00000000

同理，其餘位也同樣。

注意：必須是無符號整型，由於有符合的整型除了最高位符號位，只有31位，放不下

這樣也方便還原，從數字到ip取對應字節轉換爲數字就能夠了。

3、ip到數字實現

public static long ipToNum(String ip) {
    String[] parts = ip.split("\\.");
    assert parts.length == 4;
    Long num = 0L;
    for(int i=0;i<parts.length;i++){
        num += (Long.parseLong(parts[i]) << (24 - i * 8));
    }
    return num;
}

java由於沒有無符號整型，因此使用long，下面給一個更加直觀的實現。

public static long ipToNum(String ip) {
    String[] parts = ip.split("\\.");
    assert parts.length == 4;
    return (Long.parseLong(parts[0]) << 24) + (Long.parseLong(parts[1]) << 16) + (Long.parseLong(parts[2]) << 8) + Long.parseLong(parts[3]);
}

4、數字到ip實現

public static String numToIP(long ipNum){
    String result = String.format("%d.%d.%d.%d", ipNum >>> 24, (ipNum & 0x00FFFFFF) >>> 16, (ipNum & 0x0000FFFF) >>> 8, ipNum & 0x000000FF);
    return result;
}

數字到ip須要注意的是，須要清除高位，由於低位在移位以後已經被丟棄了，因此不須要清除。

清除位利用的技巧是&運算中0與任何位進行&都爲0。