Go語言獲取IP地址和域名解析

主機地址是網路通訊最重要的資料之一，net 包中定義了三種型別的主機地址資料型別：IP、IPMask 和 IPAddr，它們分別用來儲存協定相關的網路地址。

IP 地址型別

在 net 包中，IP 地址型別被定義成一個 byte 型陣列，即若干個 8 位組，格式如下：

type IP []byte

在 net 包中，有幾個函數可以將 IP 地址型別作為函數的返回型別，比如 ParseIP() 函數，該函數原型定義如下：

func ParseIP(s string) IP

ParseIP() 函數的主要作用是分析 IP 地址的合法性，如果是一個合法的 IP 地址，ParseIP() 函數將返回一個 IP 地址物件。如果是一個非法 IP 地址，ParseIP() 函數將返回 nil。

還可以使用 IP 物件的 String() 方法將 IP 地址轉換成字串格式，String() 方法的原型定義如下：

func (ip IP) String() string

如果是 IPv4 地址，String() 方法將返回一個點分十進位制格式的 IP 地址，如“192.168.0.1”。如果是 IPv6 地址，String() 方法將返回使用“:”分隔的地址形式，如“2000:0:0:0:0:0:0:1”。另外注意一個特例，對於地址“0:0:0:0:0:0:0:1”的返回結果是省略格式“::1”。

【範例 1】IP 地址型別。

import(
    "fmt"
    "net"
    "os"
)
func main() {
    if len(os.Args) != 2 {
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "Usage: %s ip.addrn", os.Args[0])
        os.Exit(1)
    }
    addr := os.Args[1]
    ip := net.ParseIP(addr)
    if ip == nil {
        fmt.Println("Invalid address")
    } else {
        fmt.Println("The address is", ip.String())
    }
    os.Exit(0)
}

編譯並執行該程式，測試過程如下：

從鍵盤輸入：192.168.0.1
輸出結果為：The address is 192.168.0.1
從鍵盤輸入：192.168.0.256
輸出結果為：Inval id address
從鍵盤輸入：0:0:0:0:0:0:0:1
輸出結果為：::1

IPMask 地址型別

在 Go語言中，為了方便子網掩碼操作與計算，net 包中還提供了 IPMask 地址型別。在前面講過，子網掩碼地址其實就是一個特殊的 IP 地址，所以 IPMask 型別也是一個 byte 型陣列，格式如下：

type IPMask []byte

函數 IPv4Mask() 可以通過一個 32 位 IPv4 地址生成子網掩碼地址，呼叫成功後返回一個 4 位元組的十六進位制子網掩碼地址。IPv4Mask() 函數原型定義如下：

func IPv4Mask(a, b, c, d byte) IPMask

另外，還可以使用主機地址物件的 DefaultMask() 方法獲取主機預設子網掩碼地址，DefaultMask() 方法原型定義如下：

func (ip IP) DefaultMask() IPMask

要注意的是，只有 IPv4 地址才有預設子網掩碼。如果不是 IPv4 地址，DefaultMask() 方法將返回 nil。不管是通過呼叫 IPv4Mask() 函數，還是執行 DefaultMask() 方法，獲取的子網掩碼地址都是十六進位制格式的。例如，子網掩碼地址“255.255.255.0”的十六進位制格式是“ffffffOO”。

主機地址物件還有一個 Mask() 方法，執行 Mask() 方法後，會返回 IP 地址與子網掩碼地址相“與”的結果，這個結果即是主機所處的網路的“網路地址”。Mask() 方法原型定義如下：

func (ip IP) Mask(mask IPMask) IP

還可以通過子網掩碼物件的 Size() 方法獲取掩碼位數 (ones) 和掩碼總長度 (bits)，如果是一個非標準的子網掩碼地址，則 Size() 方法將返回“0,0”。Size() 方法的原型定義如下：

func (m IPMask) Size() (ones, bits int)

【範例 2】子網掩碼地址。

// 子網掩碼地址
package main

import(
    "fmt"
    "net"
    "os"
)
func main() {
    if len(os.Args) != 2 {
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "Usage: %s ip.addrn", os.Args[0])
        os.Exit(1)
    }
    dotaddr := os.Args[1]
    addr := net.ParseIP(dotaddr)
    if addr == nil {
        fmt.Println("Invalid address")
    }
    mask := addr.DefaultMask()
    fmt.Println("Subnet mask is: ", mask.String())
    network := addr.Mask(mask)
    fmt.Println("Network address is: ", network.String())
    ones, bits := mask.Size()
    fmt.Println("Mask bits: ", ones, "Total bits: ", bits)
    os.Exit(0)
}

編譯並執行該程式，結果如下所示：

PS D:code> go run .main.go 192.168.0.1
                     Subnet mask is:  ffffff00
                     Network address is:  192.168.0.0
                     Mask bits:  24 Total bits:  32

域名解析

在 net 包中，許多函數或方法呼叫後返回的是一個指向 IPAddr 結構體的指標，結構體 IPAddr 內只定義了一個 IP 型別的欄位，格式如下：

type IPAddr struct {
    IP IP
)

IPAddr 結構體的主要作用是用於域名解析服務 (DNS)，例如，函數 ResolveIPAddr() 可以通過主機名解析主機網路地址。ResolveIPAddr() 函數原型定義如下：

func ResolveIPAddr(net, addr string) (*IPAddr, error)

在呼叫 ResolveIPAddr() 函數時，引數 net 表示網路型別，可以是“ip”、“ip4”或“ip6”，引數 addr 可以是 IP 地址或域名，如果是 IPv6 地址則必須使用“[]”括起來。ResolveIPAddr() 函數呼叫成功後返回指向 IPAddr 結構體的指標，呼叫失敗返回錯誤型別 error。

【範例 3】DNS 域名解析。

// DNS 域名解析
package main

import(
    "fmt"
    "net"
    "os"
)
func main() {
    if len(os.Args) != 2{
        fmt.Fprintf(os.Stderr, "Usage: %s hostnamen", os.Args[0])
        fmt.Println("Usage: ", os.Args[0], "hostname")
        os.Exit(1)
    }
    name := os.Args[1]
    addr, err := net.ResolveIPAddr("ip", name)
    if err != nil {
        fmt.Println("Resolvtion error", err.Error())
        os.Exit(1)
    }
    fmt.Println("Resolved address is", addr.String())
    os.Exit(0)
}

編譯並執行該程式，結果如下所示：

PS D:code> go run .main.go c.biancheng.net
                     Resolved address is 61.240.154.117