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Java 子网掩码与长度计算

介绍

本文将向你介绍如何使用Java来计算子网掩码与长度。在网络编程中，子网掩码是用于定义一个网络的IP地址范围的一个重要概念。了解如何计算子网掩码和长度对于网络工程师和开发人员来说是必要的。

流程

在开始编写代码之前，我们需要了解计算子网掩码和长度的流程。下面是一个简单的流程图，展示了计算子网掩码和长度的步骤：

erDiagram
    展示图 --> 输入IP地址和子网掩码
    输入IP地址和子网掩码 --> 计算子网掩码
    计算子网掩码 --> 输出子网掩码
    输入IP地址和子网掩码 --> 计算网络地址
    计算网络地址 --> 输出网络地址
    输入IP地址和子网掩码 --> 计算广播地址
    计算广播地址 --> 输出广播地址
    输入IP地址和子网掩码 --> 计算可用主机范围
    计算可用主机范围 --> 输出可用主机范围
    输入IP地址和子网掩码 --> 计算主机数量
    计算主机数量 --> 输出主机数量

代码实现

输入IP地址和子网掩码

首先，我们需要获取用户输入的IP地址和子网掩码。可以使用Java的Scanner类来实现：

import java.util.Scanner;

public class SubnetCalculator {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.print("请输入IP地址：");
        String ipAddress = scanner.nextLine();

        System.out.print("请输入子网掩码：");
        String subnetMask = scanner.nextLine();

        // 这里的ipAddress和subnetMask分别表示用户输入的IP地址和子网掩码
        // 后续的代码将使用这两个变量进行计算
    }
}

计算子网掩码

计算子网掩码可以使用Java的位运算符来实现。我们将IP地址和子网掩码转换为二进制表示，然后将它们进行按位与运算。

// 将IP地址和子网掩码转换为整型表示
int ip = convertIpAddressToInteger(ipAddress);
int mask = convertIpAddressToInteger(subnetMask);

// 进行按位与运算，得到子网掩码
int subnetMaskInt = ip & mask;

// 将子网掩码转换为IP地址表示
String subnetMaskString = convertIntegerToIpAddress(subnetMaskInt);

// 输出子网掩码
System.out.println("子网掩码：" + subnetMaskString);

计算网络地址

计算网络地址是将IP地址和子网掩码进行按位与运算，得到网络地址。代码如下：

// 进行按位与运算，得到网络地址
int networkAddressInt = ip & mask;

// 将网络地址转换为IP地址表示
String networkAddressString = convertIntegerToIpAddress(networkAddressInt);

// 输出网络地址
System.out.println("网络地址：" + networkAddressString);

计算广播地址

计算广播地址是将IP地址和子网掩码进行按位或运算，然后取反。代码如下：

// 进行按位或运算
int broadcastAddressInt = ip | ~mask;

// 将广播地址转换为IP地址表示
String broadcastAddressString = convertIntegerToIpAddress(broadcastAddressInt);

// 输出广播地址
System.out.println("广播地址：" + broadcastAddressString);

计算可用主机范围

计算可用主机范围是将网络地址加1作为起始地址，将广播地址减1作为结束地址。代码如下：

// 计算起始地址
int startAddressInt = networkAddressInt + 1;

// 计算结束地址
int endAddressInt = broadcastAddressInt - 1;

// 将起始地址和结束地址转换为IP地址表示
String startAddressString = convertIntegerToIpAddress(startAddressInt);
String endAddressString = convertIntegerToIpAddress(endAddressInt);

// 输出可用主机范围
System.out.println("可用主机范围：" + startAddressString + " - " + end