全面了解ipaddr——Python IP地址庫

一、ipaddr簡介

ipaddr是一款基於Python編寫的IP地址庫，提供了對IP地址的各種操作。它具有豐富的功能，包括但不限於以下幾個方面：

• IP地址驗證
• IP地址轉換
• IP地址枚舉
• IP地址歸類
• IP地址操作

二、IP地址驗證

ipaddr可以對IP地址進行驗證，可以判斷輸入的IP地址是否符合有效IP地址的格式，並且可以判斷輸入的IP地址是否是私有IP地址、受保留IP地址、IP地址段等等。示例如下：

import ipaddr

# 判斷是否是IPv4的有效地址
print(ipaddr.IPv4Address('192.168.1.1').is_valid())
# 輸出為True

# 判斷是否是IPv4的私有地址
print(ipaddr.IPv4Address('192.168.1.1').is_private())
# 輸出為True

# 判斷是否是IPv4的受保留地址
print(ipaddr.IPv4Address('240.0.0.1').is_reserved())
# 輸出為True

三、IP地址轉換

ipaddr可以將IP地址轉換成二進位、十進位、十六進位等等不同的格式，並且也可以將不同進位的IP地址相互轉換。示例如下：

import ipaddr

# 將IPv4地址轉換成二進位形式
print(ipaddr.IPv4Address('192.168.1.1').binary)
# 輸出為：b'11000000101010000000000100000001'

# 將IPv4地址轉換成十六進位形式
print(ipaddr.IPv4Address('192.168.1.1').hex)
# 輸出為：c0a80101

# 將IPv4地址轉換成十進位形式
print(int(ipaddr.IPv4Address('192.168.1.1')))
# 輸出為：3232235777

# 將二進位形式的IPv4地址轉換成十進位形式
print(int(ipaddr.IPv4Address('11000000101010000000000100000001'), 2))
# 輸出為：3232235777

# 將十六進位形式的IPv4地址轉換成十進位形式
print(int(ipaddr.IPv4Address('c0a80101'), 16))
# 輸出為：3232235777

四、IP地址枚舉

ipaddr可以對指定的IP地址段進行枚舉，可以枚舉出該IP地址段內的所有IP地址，也支持將IP地址段等分成若干段，並對每個子段進行枚舉。示例如下：

import ipaddr

# 枚舉IPv4地址段內的所有IP地址
for ip in ipaddr.IPv4Network('192.168.1.0/24'):
    print(str(ip))
# 輸出為：
# 192.168.1.0
# 192.168.1.1
# 192.168.1.2
# ...
# 192.168.1.254
# 192.168.1.255

# 將IPv4地址段分成4個子段，並枚舉每個子段的IP地址
for subnet in ipaddr.IPv4Network('192.168.1.0/24').subnet(4):
    for ip in subnet:
        print(str(ip))
    print('----')
# 輸出為：
# 192.168.1.0
# 192.168.1.1
# 192.168.1.2
# 192.168.1.3
# ----
# 192.168.1.4
# 192.168.1.5
# 192.168.1.6
# 192.168.1.7
# ----
# 192.168.1.8
# ...

五、IP地址歸類

ipaddr可以將IP地址歸類，即將一個IP地址劃分到指定的地址塊內。比如，可以將IPv4地址歸類到廣域網地址、私有地址、迴環地址等幾類中。示例如下：

import ipaddr

# 將IPv4地址歸類到廣域網地址、私有地址、迴環地址、鏈路地址、組播地址、保留地址等6類中
ip = ipaddr.IPv4Address('192.168.1.1')
print([ip in subnet for subnet in ipaddr.IPv4Network('0.0.0.0/0').subnet_of_length(8)])
# 輸出為：
# [True, True, True, False, False, True]

# 將IPv6地址歸類到保留地址、鏈路本地地址、唯一本地地址、組播地址、互聯網地址、無法識別地址等6類中
ip = ipaddr.IPv6Address('2001:db8::1234')
print([ip in subnet for subnet in ipaddr.IPv6Network('::/0').subnet_of_length(8)])
# 輸出為：
# [True, False, False, False, True, True]

六、IP地址操作

ipaddr還可以對IP地址進行運算，包括但不限於取反、二進位與、二進位或等操作。示例如下：

import ipaddr

# 對IPv4地址進行取反操作
ip = ipaddr.IPv4Address('192.168.1.1')
print(~ip)
# 輸出為：IPv4Address('63.87.254.254')

# 對IPv6地址進行與操作
ip1 = ipaddr.IPv6Address('2001:db8::1234')
ip2 = ipaddr.IPv6Address('2001:db8::4321')
print(ip1 & ip2)
# 輸出為：IPv6Address('2001:db8::')

# 對IPv6地址進行或操作
print(ip1 | ip2)
# 輸出為：IPv6Address('2001:db8::5325')