python编写IP地址计算第一个可用IP地址、最后一个可用IP地址、网络号、广播地址、主机数

捷创源科技 2022-04-17

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自己用Python封装的一个计算IP地址的类，python编写IP地址计算第一个可用IP地址、最后一个可用IP地址、网络号、广播地址、主机数的源代码。

先看运行效果：

"C:\Program Files\Python38\python.exe" E:/PythonSourceCode/IP/main.py
你输入的子网：192.168.10.1/24
子网掩码：255.255.255.0
网络号：192.168.10.0
可用主机数：254
第一个可用IP：192.168.10.1
最后一个可用IP：192.168.10.254
广播IP：192.168.10.255
192.168.10.1
192.168.10.2
192.168.10.3
192.168.10.4
192.168.10.5
192.168.10.6
192.168.10.7
192.168.10.8
192.168.10.9
192.168.10.10
192.168.10.11
192.168.10.12
192.168.10.13
192.168.10.14
192.168.10.15
192.168.10.16
192.168.10.17
192.168.10.18
192.168.10.19
192.168.10.20
192.168.10.21
192.168.10.22
192.168.10.23
192.168.10.24
192.168.10.25
192.168.10.26
192.168.10.27
192.168.10.28
192.168.10.29
192.168.10.30
192.168.10.31
192.168.10.32
192.168.10.33
192.168.10.34
192.168.10.35
192.168.10.36
192.168.10.37
192.168.10.38
192.168.10.39
192.168.10.40
192.168.10.41
192.168.10.42
192.168.10.43
192.168.10.44
192.168.10.45
192.168.10.46
192.168.10.47
192.168.10.48
192.168.10.49
192.168.10.50
192.168.10.51
192.168.10.52
192.168.10.53
192.168.10.54
192.168.10.55
192.168.10.56
192.168.10.57
192.168.10.58
192.168.10.59
192.168.10.60
192.168.10.61
192.168.10.62
192.168.10.63
192.168.10.64
192.168.10.65
192.168.10.66
192.168.10.67
192.168.10.68
192.168.10.69
192.168.10.70
192.168.10.71
192.168.10.72
192.168.10.73
192.168.10.74
192.168.10.75
192.168.10.76
192.168.10.77
192.168.10.78
192.168.10.79
192.168.10.80
192.168.10.81
192.168.10.82
192.168.10.83
192.168.10.84
192.168.10.85
192.168.10.86
192.168.10.87
192.168.10.88
192.168.10.89
192.168.10.90
192.168.10.91
192.168.10.92
192.168.10.93
192.168.10.94
192.168.10.95
192.168.10.96
192.168.10.97
192.168.10.98
192.168.10.99
192.168.10.100
192.168.10.101
192.168.10.102
192.168.10.103
192.168.10.104
192.168.10.105
192.168.10.106
192.168.10.107
192.168.10.108
192.168.10.109
192.168.10.110
192.168.10.111
192.168.10.112
192.168.10.113
192.168.10.114
192.168.10.115
192.168.10.116
192.168.10.117
192.168.10.118
192.168.10.119
192.168.10.120
192.168.10.121
192.168.10.122
192.168.10.123
192.168.10.124
192.168.10.125
192.168.10.126
192.168.10.127
192.168.10.128
192.168.10.129
192.168.10.130
192.168.10.131
192.168.10.132
192.168.10.133
192.168.10.134
192.168.10.135
192.168.10.136
192.168.10.137
192.168.10.138
192.168.10.139
192.168.10.140
192.168.10.141
192.168.10.142
192.168.10.143
192.168.10.144
192.168.10.145
192.168.10.146
192.168.10.147
192.168.10.148
192.168.10.149
192.168.10.150
192.168.10.151
192.168.10.152
192.168.10.153
192.168.10.154
192.168.10.155
192.168.10.156
192.168.10.157
192.168.10.158
192.168.10.159
192.168.10.160
192.168.10.161
192.168.10.162
192.168.10.163
192.168.10.164
192.168.10.165
192.168.10.166
192.168.10.167
192.168.10.168
192.168.10.169
192.168.10.170
192.168.10.171
192.168.10.172
192.168.10.173
192.168.10.174
192.168.10.175
192.168.10.176
192.168.10.177
192.168.10.178
192.168.10.179
192.168.10.180
192.168.10.181
192.168.10.182
192.168.10.183
192.168.10.184
192.168.10.185
192.168.10.186
192.168.10.187
192.168.10.188
192.168.10.189
192.168.10.190
192.168.10.191
192.168.10.192
192.168.10.193
192.168.10.194
192.168.10.195
192.168.10.196
192.168.10.197
192.168.10.198
192.168.10.199
192.168.10.200
192.168.10.201
192.168.10.202
192.168.10.203
192.168.10.204
192.168.10.205
192.168.10.206
192.168.10.207
192.168.10.208
192.168.10.209
192.168.10.210
192.168.10.211
192.168.10.212
192.168.10.213
192.168.10.214
192.168.10.215
192.168.10.216
192.168.10.217
192.168.10.218
192.168.10.219
192.168.10.220
192.168.10.221
192.168.10.222
192.168.10.223
192.168.10.224
192.168.10.225
192.168.10.226
192.168.10.227
192.168.10.228
192.168.10.229
192.168.10.230
192.168.10.231
192.168.10.232
192.168.10.233
192.168.10.234
192.168.10.235
192.168.10.236
192.168.10.237
192.168.10.238
192.168.10.239
192.168.10.240
192.168.10.241
192.168.10.242
192.168.10.243
192.168.10.244
192.168.10.245
192.168.10.246
192.168.10.247
192.168.10.248
192.168.10.249
192.168.10.250
192.168.10.251
192.168.10.252
192.168.10.253
192.168.10.254


Process finished with exit code 0

‍

源代码myPyIP.py

"""=== coding: UTF8 ==="""




# 斜线记法，要求子网掩码整数（nSubnet个1）：32>=nSubnetMask>=0
class IP:
    def __init__(self, strIP: str, nSubnetMask: int):
        self.strIP = strIP  # IP字符串
        self.nSubnetMask = nSubnetMask  # 子网掩码nSubnetMask个1
        self.subnetMaskTotal = 0  # 子网掩码位nSubnetMask个1用10进制表示
        self.hostTotal = 0  # 主机位（32-nSubnetMask）个1用10进制表示


        # 子网掩码字符串
        self.strSubnetMask = None
        # 子网号字符串
        self.strNet = None
        # 网络可用主机数
        self.strHostNumber = None
        # 第一个可用IP字符串
        self.strFirstValidIP = None
        # 最后一个可用IP字符串
        self.strLastValidIP = None
        # 广播IP字符串
        self.strBroadCastIP = None
        # 全部可用IP列表
        self.listIPValid = []


        print("你输入的子网：" + self.strIP + '/' + str(self.nSubnetMask))


    # IP字符串转IP整数，例如："192.168.10.2"转3232238082
    @staticmethod
    def strIP2nIP(strIP: str) -> int:
        strListIP = strIP.split(".")  # 按照指定的字符分割IP字符串
        # 提取字符串并转化成整数
        nIP1 = int(strListIP[0])
        nIP2 = int(strListIP[1])
        nIP3 = int(strListIP[2])
        nIP4 = int(strListIP[3])
        # 组合成IP整数
        nIP = ((nIP1 << 24) & 0xFF000000) + ((nIP2 << 16) & 0x00FF0000) + \
              ((nIP3 << 8) & 0x0000FF00) + ((nIP4 << 0) & 0x000000FF)
        return nIP


    # IP整数转IP字符串，例如：3232238082转"192.168.10.2"
    @staticmethod
    def nIP2strIP(nIP: int) -> str:
        # 计算出IP整数各个段10进制整数
        nIP1 = (nIP & 0xFF000000) >> 24
        nIP2 = (nIP & 0x00FF0000) >> 16
        nIP3 = (nIP & 0x0000FF00) >> 8
        nIP4 = (nIP & 0x000000FF) >> 0
        # 整合IP整数各个段10进制整数的字符串形式
        strIP = str(nIP1) + "." + str(nIP2) + "." + str(nIP3) + "." + str(nIP4)
        return strIP


    # 获取列表IP段可用范围
    def getListIPValid(self) -> list:
        # 清空列表
        self.listIPValid.clear()
        # 计算第一个可用IP整数
        nFirstValidIP = self.strIP2nIP(self.strFirstValidIP)
        # 计算最后一个可用IP整数
        nLastValidIP = self.strIP2nIP(self.strLastValidIP)
        # 计算可用IP列表
        for nIP in range(nFirstValidIP, nLastValidIP + 1):
            self.listIPValid.append(self.nIP2strIP(nIP))
        # 返回可用IP列表
        return self.listIPValid


    # 打印列表IP可用范围
    def printListIPValid(self):
        for strip in self.listIPValid:
            print(strip)


    # 计算IP所有信息
    def IPToolCal(self):
        strListIP = self.strIP.split(".")  # 按照指定的字符分割IP字符串
        strIP1 = strListIP[0]
        strIP2 = strListIP[1]
        strIP3 = strListIP[2]
        strIP4 = strListIP[3]
        nIP1 = int(strIP1)
        nIP2 = int(strIP2)
        nIP3 = int(strIP3)
        nIP4 = int(strIP4)


        # 计算出子网掩码位nSubnetMask个1用10进制表示的整数
        for i in range(0, self.nSubnetMask):
            temp = 1
            temp <<= (31 - i)
            self.subnetMaskTotal |= temp


        # 计算出子网掩码各个段10进制整数
        nSubnetMask1 = (self.subnetMaskTotal & 0xFF000000) >> 24
        nSubnetMask2 = (self.subnetMaskTotal & 0x00FF0000) >> 16
        nSubnetMask3 = (self.subnetMaskTotal & 0x0000FF00) >> 8
        nSubnetMask4 = (self.subnetMaskTotal & 0x000000FF) >> 0
        # 整合子网掩码各个段10进制整数的字符串形式
        self.strSubnetMask = str(nSubnetMask1) + "." + str(nSubnetMask2) + \
                             "." + str(nSubnetMask3) + "." + str(nSubnetMask4)
        # 输出整合后的子网掩码字符串
        print("子网掩码：" + self.strSubnetMask)


        # ------计算网络号-----
        # 计算出网络号各个段10进制整数的字符串形式
        strNet1 = str(nIP1 & nSubnetMask1)
        strNet2 = str(nIP2 & nSubnetMask2)
        strNet3 = str(nIP3 & nSubnetMask3)
        strNet4 = str(nIP4 & nSubnetMask4)
        # 整合网络号各个段10进制整数的字符串形式
        self.strNet = strNet1 + "." + strNet2 + "." + strNet3 + "." + strNet4
        # 输出整合后的网络号字符串
        print("网络号：" + self.strNet)


        # ----计算每个子网可用主机数----
        nHostNumber = pow(2, 32 - self.nSubnetMask) - 2  # 计算主机数


        if nHostNumber >= 0:
            self.strHostNumber = str(nHostNumber)
            print("可用主机数：" + self.strHostNumber)


            # -----计算第一个可用IP------
            # 计算出第一个可用IP各个段10进制整数的字符串形式
            strFirstValidIP1 = str(nIP1 & nSubnetMask1)
            strFirstValidIP2 = str(nIP2 & nSubnetMask2)
            strFirstValidIP3 = str(nIP3 & nSubnetMask3)
            strFirstValidIP4 = str((nIP4 & nSubnetMask4) + 1)
            # 整合第一个可用IP各个段10进制整数的字符串形式
            self.strFirstValidIP = strFirstValidIP1 + "." + strFirstValidIP2 + "." + strFirstValidIP3 + "." + strFirstValidIP4
            print("第一个可用IP：" + self.strFirstValidIP)  # 输出整合后的第一个可用IP字符串


            # ------计算最后一个可用IP-----
            # 计算出主机位（32-nSubnet）个1用10进制表示的整数
            for i in range(0, 32 - self.nSubnetMask):
                temp = 1
                temp <<= i
                self.hostTotal |= temp


            # 计算出广播地址，可用IP各个段10进制整数的字符串形式
            tempHost_1 = (self.hostTotal & 0xFF000000) >> 24
            strBroadCastIP1 = str((nIP1 & nSubnetMask1) | tempHost_1)
            tempHost_2 = (self.hostTotal & 0x00FF0000) >> 16
            strBroadCastIP2 = str((nIP2 & nSubnetMask2) | tempHost_2)
            tempHost_3 = (self.hostTotal & 0x0000FF00) >> 8
            strBroadCastIP3 = str((nIP3 & nSubnetMask3) | tempHost_3)
            tempHost_4 = (self.hostTotal & 0x000000FF) >> 0
            strBroadCastIP4 = str((nIP4 & nSubnetMask4) | tempHost_4)
            # 整合广播IP各个段10进制整数的字符串形式
            self.strBroadCastIP = strBroadCastIP1 + "." + strBroadCastIP2 + "." + strBroadCastIP3 + "." + strBroadCastIP4


            # 如果广播IP和第一个可用IP相等，说明可用IP数为0
            if self.strBroadCastIP == self.strFirstValidIP:
                print("最后一个可用IP：" + self.strBroadCastIP)  # 输出整合后的最后一个可用IP字符串
                print("广播IP：" + self.strBroadCastIP)  # 输出整合后的广播IP字符串
            else:
                # 计算出最后一个可用IP各个段10进制整数的字符串形式
                tempHost1 = (self.hostTotal & 0xFF000000) >> 24
                strLastValidIP1 = str((nIP1 & nSubnetMask1) | tempHost1)
                tempHost2 = (self.hostTotal & 0x00FF0000) >> 16
                strLastValidIP2 = str((nIP2 & nSubnetMask2) | tempHost2)
                tempHost3 = (self.hostTotal & 0x0000FF00) >> 8
                strLastValidIP3 = str((nIP3 & nSubnetMask3) | tempHost3)
                tempHost4 = (self.hostTotal & 0x000000FF) >> 0
                strLastValidIP4 = str(((nIP4 & nSubnetMask4) | tempHost4) - 1)
                # 整合最后一个可用IP各个段10进制整数的字符串形式
                self.strLastValidIP = strLastValidIP1 + "." + strLastValidIP2 + "." + strLastValidIP3 + "." + strLastValidIP4
                print("最后一个可用IP：" + self.strLastValidIP)  # 输出整合后的最后一个可用IP字符串
                print("广播IP：" + self.strBroadCastIP)  # 输出整合后的广播IP字符串


        else:
            print("可用IP数：" + str(0))
            print("第一个可用IP：" + " ")  # 输出整合后的第一个可用IP字符串
            print("最后一个可用IP：" + " ")  # 输出整合后的最后一个可用IP字符串
            print("广播IP：" + " ")  # 输出整合后的广播IP字符串




"""
# 主函数
if __name__ == '__main__':
    ip = IP("192.168.10.1", 24)
    # 计算IP所有信息
    ip.IPToolCal()
    # 获取列表IP段可用范围
    ip.getListIPValid()
    # 打印列表IP段可用范围
    ip.printListIPValid()
"""

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