C将大整数转换为二进制

Question

我有一个以21211328形式出现的IP地址。

我想将这个整数转换为二进制形式。

我现在遇到的问题是，基于示例-62674752，我的函数退出了。

这显然是错误的，因为它不能为负，也不是二进制的。

我正在使用的功能如下所示：

int toBinary(int decimalNo){
    if (decimalNo == 0) return 0;
    if (decimalNo == 1) return 1;                       /* optional */
    return (decimalNo % 2) + 10 * toBinary(decimalNo / 2);
}

我使用它如下：

int num_converted = toBinary(iph->saddr); // convert it to binary
printk(KERN_INFO "BSADDR: %d", num_converted); // print the binary conversion to kernel for debugging
if ((num_converted & mask_array) == masked_sub){
        return NF_DROP;
}

如上所述，这将在我的内核日志中返回错误的输出。

iph-> saddr返回21211328，int num_converted = toBinary（iph-> saddr）; 返回-62674752。

Answer 1

首先，通常将IP地址表示为（供人类使用）单个字节的四重字节（按网络字节顺序由点分隔的四个数字），而不是二进制序列。

您发布的地址（21211328）代表地址1.67.168.192 （我想这是一种错误的表示方式-您需要考虑到所有ip地址均以网络字节顺序排列，最重要的字节在前-地址的192.168.67.1 ）

要成功解码ip地址，您首先必须考虑机器将以正确的字节序对待它，还是必须切换字节才能将其解释为数字。 地址192.168.67.1的正确整数（十进制）将是3,232,252,673 。 此数字不能表示为有signed int ，因为它具有最高有效位，因此将其表示为负数。

要解码IP地址，首先必须使用ntohl(3)函数将从套接字接口获得的数字转换为主机字节顺序（字节序）。 一旦获得主机字节顺序的地址，就必须将数字转换为以256为基数。这非常容易，您可以使用以下代码片段进行操作：

unsigned long ip_address = ntohl(server_address.sin_addr.s_addr);
int i;

for (i = 24; i >= 0; i -= 8) {
    if (i < 24) printf("."); /* print the dot between the numbers */
    printf("%d",
        (ip_address >> i) & 0xff);
}

我将在下面解释：

表达式(ip_address >> i) & 0xff表示将第24至31位右移i位（或24位， 16位， 8位和0位）。 因此，首先我们将8个最高有效位放在0到7的位置（ 24..31 => 0..7 ），接下来我们对它们旁边的位进行处理（ 16..23 => 0..7 ），依此类推，直到最低有效位都完全不移位（ 0..7 => 0..7 ）。 一旦有了对位置0..7感兴趣的位，我们就用0xff对其进行屏蔽（这是在位位置0..7值为1 s的值，而在其他位置0..7 0 s），因此and位运算符&将仅保留我们已经移动到固定位置0..7 ，将掩盖所有其他位。 因此，我们最终得到的数字介于0到255之间，这就是我们要打印的内容。

如果确实要以二进制形式表示它们，则可以通过稍微修改上面的代码来做到这一点，只需考虑将一个位数作为数字而不是八个位数：

unsigned long ip_address = ntohl(server_address.sin_addr.s_addr);

for (i = 31; i >= 0; i--) {
    /* In this case, we don't print the dot between the numbers */
    printf("%d",
        (ip_address >> i) & 0x1);
}

这次的掩码为0x01 ，仅掩码数字的最低有效位。

最后，我编写了一个完整的程序来说明两种解码方式，另外还展示了ntohl(3)函数的用法：

ipaddr.c

/* 00001 */ #include <arpa/inet.h>
/* 00002 */ #include <stdio.h>

/* 00003 */ #ifndef DOTTED_DECIMAL
/* 00004 */ #define DOTTED_DECIMAL  1
/* 00005 */ #endif

/* 00006 */ #if DOTTED_DECIMAL
/* 00007 */ #   define NBITS    8
/* 00008 */ #   define SEP      "."
/* 00009 */ #else /* BINARY */
/* 00010 */ #   define NBITS 1
/* 00011 */ #   define SEP      ""
/* 00012 */ #endif

/* 00013 */ #define MASK    ((1 << NBITS) - 1)   /* 100..00 - 1 = 011..11, with NBITS `1` bits */

/* 00014 */ char *ip_formatted(long ip, char *sep, char *buff, size_t buffsz);

/* 00015 */ int main()
/* 00016 */ {
/* 00017 */     char line[1024];
/* 00018 */     unsigned long ip_netfmt = 21211328; /* this was the ip you posted (in network byte order) */
/* 00019 */     unsigned long ip_hostfmt = ntohl(ip_netfmt); /* this is the ip in host byte order */
/* 00020 */     printf("%lu => [%s]\n", ip_netfmt, ip_formatted(ip_netfmt, SEP, line, sizeof line));
/* 00021 */     printf("%lu => [%s]\n", ip_hostfmt, ip_formatted(ip_hostfmt, SEP, line, sizeof line));
/* 00022 */ }

/* 00023 */ char *ip_formatted(long ip, char *sep, char *buff, size_t buffsz)
/* 00024 */ {
/* 00025 */     size_t n;
/* 00026 */     char *s = buff;
/* 00027 */     int i;
/* 00028 */     for (i = 32 - NBITS; i >= 0; i -= NBITS) {
/* 00029 */         int digit = (ip >> i) & MASK;
/* 00030 */         n = snprintf(s, buffsz,
/* 00031 */             "%s%d",
/* 00032 */             i == 32 - NBITS ? "" : sep,
/* 00033 */             digit);
/* 00034 */         s += n; buffsz -= n;
/* 00035 */     }
/* 00036 */     return buff;
/* 00037 */ }

使用以下命令编译此代码：

$ cc -o ipaddr -DDOTTED_DECIMAL=1 ipaddr.c

查看以点分十进制显示的输出，以及

$ cc -o ipaddr -DDOTTED_DECIMAL=0 ipaddr.c

查看二进制输出。

（我提供了行号，因此可以使用对代码的引用和注释，因此您可以通过剪切和粘贴直接编译代码）

Answer 2

尝试这个：

#include <stdio.h>

char *getBin( unsigned long val) {
    static char buf[33];
    int i;

    buf[32]='\0';
    for(i=31; i>=0; i--){
        buf[i] = val & 1?'1':'0';
        val/=2;
    }
    return buf;
}

int main()
{
    unsigned long ip=0x80e2d301;    
    printf( " ip:%08lx, bin:%sB\n", (unsigned long)ip, getBin(ip) );
    return 0;
}