IP 地址如何转化为最小的数字？

衍生

IP 地址如何转化为最小的数字？

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2018/09/13 上午

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#存储

我们首先要知道计算机是怎么存储数据的。

#如何存储 0 和 1

在计算机中所有的数据都被存储为一连串的二进制信息，0 和 1。

内存条中间有一块块方块，每个方块上就有很多存 0 和 1 的机关，可以把一个机关想象成一个圆点，一个圆点就是一个电池，那么就有了下面几个环节。

假设我们每个圆点都是一个小电池，当我们要存储时，先选定一列圆点，开始每行充电，如果是 1 就充电，是 0 就不充电。由于这样是无法存储电量的，充电的速度是几纳秒，耗电的速度是几毫秒，计算机采取的做法是在耗完电之前再充一次，这里就依赖 CPU 的赫兹数值，CPU 的多少赫兹就代表每秒可以充多少次电，即代表着CPU的性能高低。

#如何存储数字

我们平时所说的数值一般都是十进制的，但计算机只能存储 0 和 1，所以需要将十进制的数转为二进制让计算机进行储存。

但也有一些特殊情况，如果想存 -3 就需要使用补码（计算机无法存储负号）；如果想存 0.75 就需要使用浮点数（计算机无法存储小数点）。

#存储单位

比特 bit

比特，bit，位，计算机中最小的存储单位。

0 或 1 就是一个二进制数字，也叫二进制位，这么一个二进制数字占用的空间单位就是 1bit。

字节 Byte

8个二进制位为一个字节(B)，即 1B = 8bit。

十进制数字的 6 转换为二进制为 00000110，由八个二进制位组成（不足则以0补位）。

Kilo Byte

1 Kilo Byte (KB) = 1024 B

其他类推

1 Mega Byt (MB) = 1024 KB
1 Giga Byte (GB) = 1024 MB
1 Tera Byt (TB) = 1024 GB
1 Peta Byt (PB) = 1024 TB
1 Exa Byt (EB) = 1024 PB
1 Zetta Byt (ZB) = 1024 EB
1 Yotta Byt (YB) = 1024 ZB
1 Bronto Byt (BB) = 1024 YB
1 Nona Byt (NB) = 1024 BB
1 Dogga Byt (DB) = 1024 NB
1 Corydon Byt (CB) = 1024 DB
1 Xero Byte (XB) = 1024 CB

为什么是 1024

目前计算机都是二进制的，让它们计算单位，只有2的整数幂时才能非常方便计算机计算，因为电脑内部的电路工作有高电平和低电平两种状态，所以就用二进制来表示信号（控制信号和数据），以便计算机识别。

而人习惯于使用10进制，所以存储器厂商们才用1000作进率。这样导致的后果就是实际容量要比标称容量少，不过这是合法的。1024是2的10次方，因为如果取大了，不接近10的整数次方，不方便人们计算；取小了，进率太低，单位要更多才能满足需求，所以取2的10次方正好。

#IP 地址

IP 地址看起来是由以 "." 分割的四段十进制数字组成，每一段的数字转为二进制都是一个 8 位二进制数字。

看一个很常见的 IP 地址：

123.125.114.144
01111011.01111101.01110010.10010000

所以 IP 地址一共是由32位二进制数字组成的。

点分十进制表示法只是为了让人好记忆，并不能用于电脑运算；数据库中跟 IP 地址有的字段一般都会存成整数，这样便于查询，也可以提高查询速度。

So，怎么把 IP 地址转换为一个最小的十进制正整数用于存储？

#怎么算

笨办法

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          function ipToNumber(ip) {
    const [a, b, c, d] = ip.split('.').map(i => Number(i))
    return a*256*256*256 + b*256*256 + c*256 + d
}

16进制字符

每8位转成16进制字符，拼接后转整数。

          1
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6
          function ipToNumber(ip) {
    return parseInt(ip.replace(/\d+\.?/ig, item => {
        item = parseInt(item)
        return (item > 15 ? '' : '0') + item.toString(16)
    }), 16)
}

位移

          1
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          function ipToNumber(ip) {
    return ip.split('.').reduce((ipInt, octet) => {
        return (ipInt << 8) + parseInt(octet, 10)
    }, 0) >>> 0
}