测试逐位IPv6网络掩码是否连续的有效方法

Question

我需要在in6/in6addr结构中存储IP地址/网络掩码。对于IPv4，我使用以下代码来测试网络掩码是否连续：

((((~netmask + 1) & (~netmask)) != 0)  && (netmask != 0))

我想知道是否有一个聪明的方法来为IPv6做同样的事情。

Answer 1

有些编译器有128位整数。我曾经在一个AMD64架构上使用过由gcc编译的代码中的__uint128_t。

如果您使用的是具有128位整数的编译器，则可以简单地重用现有代码，因为它不会对字的大小做任何假设。

如果您需要使用较小的字长执行计算，它自然会变得更复杂，但不会太多。首先在掩码的字中运行指针，找到第一个零位的字(例如)：

for (i = 0; i < 4 && netmask[i] != 0xffffffff; ++i)

接下来，您可以将原始测试应用于netmask[i]，最后，您需要测试剩余的单词是否为零。

一种不同的方法是将原始测试应用于每个单独的单词，并进一步测试每一对单词的第一个为全一或第二个为全零：

int contiguous(uint32_t **netmask)
{
    int i;
    for (i = 0; i < 4; ++i) {
        if ((~netmask[i] + 1) & (~netmask[i])) return 0;
    }
    for (i = 0; i < 3; ++i) {
        if ((netmask[i] != 0xffffffff) && (netmask[i+1] != 0)) return 0;
    }
    return 1;
}

您还可以采用更常见的方法，不接受掩码作为输入，而是接受指定为0到128范围内的整数的前缀长度作为输入。然后，您可以自己构造位掩码，并知道它是连续的。

Answer 2

我遇到了以下解决方案：

uint64_t netmask1, netmask2, netmask3;
netmask1 = (netmask.s6_addr32[0] << 32) + in6_netmask.s6_addr32[1];
netmask2 = (netmask.s6_addr32[1] << 32) + in6_netmask.s6_addr32[2];
netmask3 = (netmask.s6_addr32[2] << 32) + in6_netmask.s6_addr32[3];

如果其中一个部分不连续，则网络掩码不连续。

 if ((((~address1 + 1) & (~address1)) != 0) ||
    (((~address2 + 1) & (~address2)) != 0) ||
    ((~address3 + 1) & (~address3)) != 0))) {
  // Netmask is not valid!
}