编程实现：IP地址合法性检查与子网划分教程

在本课程设计中，目标是编写一个计算机程序，用于判断输入的IP地址是否合法，并进一步提供其子网号。IP地址是互联网上每个设备的身份标识符，它采用32位的二进制表示，通常以点分十进制形式呈现，即x.x.x.x，每个x代表8位，范围为0到255。IP地址分为五类，A、B、C、D和E，其中A、B、C类地址最为常见。 A类IP地址的特点是网络地址的第一位必须为0，总共7位标识网络，24位标识主机，适用于较大的网络，最多可支持约1600万主机。范围是1.0.0.1到126.255.255.254。 B类IP地址的前两位是网络标识，第一位固定为10，网络标识14位，主机标识16位，适用于中型网络，最大主机数约为6万台，范围是128.1.0.1至191.254.255.254。 C类IP地址的前三位是网络标识，后一位是主机标识，网络标识21位，主机标识8位，适用于小型网络，每个网络最多支持254台主机，范围是192.0.0.1至223.255.255.254。 在编程实现时，首先需要验证IP地址的格式正确性，包括检查四个部分是否都是0-255之间的数字，以及是否符合各自的类别标识。然后，通过解析网络标识和主机标识的二进制表示，计算出网络号和主机号。接着，根据网络号的长度确定其类别，进而计算子网掩码，从而得到子网号。对于子网划分，A类和B类地址的子网掩码通常固定，C类地址则可能需要自定义。最后，程序应能处理IPv4地址，因为IPv6地址的子网计算方式有所不同。 在编写程序时，可以利用条件语句（如if-else或switch-case）进行逻辑判断，同时可以借助库函数（如in_addr()和inet_ntoa()在C语言中）来进行转换和验证。实验结果应当清晰、直观，确保程序的准确性和效率。这个项目不仅能巩固对IP地址及其分类的理解，还能提升编程实践能力，特别是在处理网络通信和数据包解析方面的技能。