识别有效的IP地址和掩码并进行分类统计

请解析IP地址和对应的掩码，进行分类识别。要求按照A/B/C/D/E类地址归类，不合法的地址和掩码单独归类。

所有的IP地址划分为 A,B,C,D,E五类

A类地址1.0.0.0~126.255.255.255;

B类地址128.0.0.0~191.255.255.255;

C类地址192.0.0.0~223.255.255.255;

D类地址224.0.0.0~239.255.255.255；

E类地址240.0.0.0~255.255.255.255

私网IP范围是：

10.0.0.0-10.255.255.255

172.16.0.0-172.31.255.255

192.168.0.0-192.168.255.255

img


/** 
  * 1. Mask 255.255.255.255 , 0.0.0.0 为非法。
  * 2. IP和Mask必须同时正确，才能被分类到A, B, C, D, E以及私有。
  * 3. IP和Mask同时错误时，只算一次错误
  * 4. 注意0.*.*.*以及127.*.*.*不属于任何类别。
  */ 
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <list>
using namespace std;

// 初步判断输入的点十分进制表示法是否正确
bool isValid(const string& str, vector<int> & data)
{
    for(int i=0; i<str.size(); ++i)
    {
        int j = i;
        for(; j<=str.size(); ++j)
            if(str[j] == '.' || j == str.size())
            {
                string number(str.begin()+i, str.begin()+j);
                if(number.empty())
                    return false;
                int num = atoi(number.c_str());
                data.push_back(num);
                break;
            }
        i = j;
    }

    if(data.size() != 4)
        return false;

    for(int i=0; i<data.size(); ++i)
        if(data[i]<0 || data[i]>255)
            return false;

    return true;
}

// 判断IP地址是否正确
bool ipValidHandle(const string& ip, vector<int> & data)
{
    return isValid(ip, data); }

// 将整形转化为二进制表示，只取低8位 128 --> 10000000
void dec2binary(int num, list<char> & mask_binary)
{
    for(int i=0; i<8; ++i)
    {
        mask_binary.push_front((num & 1)+'0');
        num = num>>1;
    }
}

// 判断子网掩码是否正确
bool maskValidHandle(const string& mask)
{
    vector<int> res;
    list<char> mask_binary;
    if(!isValid(mask, res))
        return false;
    
    // 将子网掩码转化为二进制的字符串表示
    // 255.255.255.0 --> 1111111111111111111111110000000
    for(int i=res.size()-1; i>=0; --i)
        dec2binary(res[i], mask_binary);
    
    bool find1 = false, find0 = false;
    for(list<char>::iterator it=mask_binary.begin(); it!=mask_binary.end(); ++it)
        if(!find1 && *it == '1')
            find1 = true;
        else if(!find0 && *it== '0')
            find0 = true;
        else if(find0 && *it== '1')
            return false;

    if(find0 && find1)
        return true;
    return false;
}

int main()
{
    string line;
    int ip_A = 0, ip_B = 0, ip_C = 0, ip_D = 0;
    int ip_E = 0, ip_Err = 0, ip_private = 0;

    while(getline(cin, line))
    {
        for(int i=0; i<line.size(); ++i)
            if(line[i] == '~')
            {
                string ip(line.begin(), line.begin()+i);
                string mask(line.begin()+i+1, line.end());
                vector<int> data;
                if(ipValidHandle(ip, data) && maskValidHandle(mask))
                {
                    if(data[0] >=1 && data[0] <= 126)
                    {
                        if(data[0] == 10)
                            ip_private++;
                        ip_A++;
                    }
                    else if(data[0] >=128 && data[0]<=191 )
                    {
                        if(data[0] == 172 && (data[1]>=16 && data[1]<=31))
                            ip_private++;
                        ip_B++;
                    }
                    else if(data[0] >=192 && data[0] <= 223)
                    {
                        if(data[0] == 192 && data[1]==168)
                            ip_private++;
                        ip_C++;
                    }
                    else if(data[0] >=224 && data[0] <= 239)
                        ip_D++;
                    else if(data[0] >=240 && data[0] <= 255)
                        ip_E++;
                }
                else 
                    ++ip_Err;
                break;
            }
    }

    cout<<ip_A<<" "<<ip_B<<" "<<ip_C<<" "<<ip_D<<" "<<ip_E<<" "<<ip_Err<<" "<<ip_private<<endl;

    return 0;
}
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