如何用C#验证IP是否为局域网地址
前一阵子有【广州.net群】的客户问起这个问题,说他们需要验证客户输入的网站是否为局域网。其实局域网的ip并没有确定的定义,只要是局域网中,即可设置为任何一个ip。
但确实存在一个内网保留地址的定义,它会确保公网ipv4的地址不会分配在“内网保留地址”中,该地址定义如下:
10.0.0.0/8,即10.0.0.0-10.255.255.255;
172.16.0.0/12,即172.16.0.0-172.31.255.255;
192.168.0.0/16,即192.168.0.0-192.168.255.255。
客户澄清,他确实就是想验证ipv4字符串是否为内网保留地址。
下面我们来想想几种验证ipv4地址字符串是否为内网保留地址的方法。
首先写出该方法的签名:
bool isprivatenetwork(string ipv4address) { }
然后构建测试数据,显示期待结果:
var testdata = new dictionary<string, bool> { [""] = false, ["not a ip"] = false, ["225.5.5.5"] = false, ["175.10.74.64"] = false, ["192.168.1.13"] = true, ["10.10.24.220"] = true, ["172.24.1.120"] = true, ["172.32.1.120"] = false, }; string output = string.join("\r\n", testdata.select(x => $"[{x.key,12}] expected: {x.value,5},\tactual: {isprivatenetwork(x.key),5}")); console.writeline(output);
方法1——startswith()
这是最容易想到的方法,用字符串的substring、startswith等方式来实现:
bool isprivatenetwork(string ipv4address) { if (ipaddress.tryparse(ipv4address, out _)) { if (ipv4address.startswith("192.168.") || ipv4address.startswith("10.")) { return true; } if (ipv4address.startswith("172.")) { string seg2 = ipv4address[4..7]; if (seg2.endswith('.') && string.compare(seg2, "16.") >= 0 && string.compare(seg2, "31.") <= 0) { return true; } } } return false; }
注意这种方式在验证a类网站和c类网站时都非常简单(确实约大多数客户都会用这两种)。b类网络是个特例,让这个代码稍复杂化了,需要多对几个字符串进行判断——导致代码比较复杂。
输入结果如下:
[ ] expected: false, actual: false
[ not a ip] expected: false, actual: false
[ 225.5.5.5] expected: false, actual: false
[175.10.74.64] expected: false, actual: false
[192.168.1.13] expected: true, actual: true
[10.10.24.220] expected: true, actual: true
[172.24.1.120] expected: true, actual: true
[172.32.1.120] expected: false, actual: false
我觉得这种方法……还挺不错,关键都是很直白的api调用,浅显易懂,如果我是技术负责人,我多半是允许员工写这种方式的。
另外如果追求“函数式”,可能可以写成这个样子,实现“一行代码”搞定(效果一样):
bool isprivatenetwork2(string ipv4address) => ipaddress.tryparse(ipv4address, out _) && ( ipv4address.startswith("192.168.") || ipv4address.startswith("10.") || ipv4address.startswith("172.") && ipv4address[6] == '.' && int.parse(ipv4address[4..6]) switch { var x when x >= 16 && x <= 31 => true, _ => false } );
方法2——使用ipaddress
.net是个宝库,除了可以使用ipaddress类辅助做验证,实现起来会简单许多:
bool isprivatenetwork3(string ipv4address) { if (ipaddress.tryparse(ipv4address, out var ip)) { byte[] ipbytes = ip.getaddressbytes(); if (ipbytes[0] == 10) return true; if (ipbytes[0] == 172 && ipbytes[1] >= 16 && ipbytes[1] <= 31) return true; if (ipbytes[0] == 192 && ipbytes[1] == 168) return true; } return false; }
该方式的关键是借助ipaddress类的getaddressbytes()方法,即可非常轻松地完全这个验证——同时代码更简单。
如果追求“函数式”编程,“一行”代码的版本如下(效果相同):
bool isprivatenetwork(string ipv4address) => ipaddress.tryparse(ipv4address, out var ip) && ip.getaddressbytes() switch { var x when x[0] == 10 => true, var x when x[0] == 172 && x[1] >= 16 && x[1] <= 31 => true, var x when x[0] == 192 && x[1] == 168 => true, _ => false };
方法3——使用正则表达式
这种挺麻烦的,但也没什么好说的,直接上代码:
bool isprivatenetwork(string ipv4address) => regex.ismatch(input, @"(^192\.168\.([0-9]|[0-9][0-9]|[0-2][0-5][0-5])\.([0-9]|[0-9][0-9]|[0-2][0-5][0-5])$)|(^172\.([1][6-9]|[2][0-9]|[3][0-1])\.([0-9]|[0-9][0-9]|[0-2][0-5][0-5])\.([0-9]|[0-9][0-9]|[0-2][0-5][0-5])$)|(^10\.([0-9]|[0-9][0-9]|[0-2][0-5][0-5])\.([0-9]|[0-9][0-9]|[0-2][0-5][0-5])\.([0-9]|[0-9][0-9]|[0-2][0-5][0-5])$)", regexoptions.none);
这才是真一行代码搞定????
不开玩笑,正则表达式性能其实差很多,比以上两种方式差得远——最关键的是,我把这正则表达式写出来,就再也不想维护了????
总结
俗话说“条条道路通罗马”,完成一件简单的任务可能会存在不同的办法,但办法与办法之间还是有较大的区别,我觉得重点的是要多写,多比较,多体会。
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