folly/IPAddressV4.cpp

   1 /*
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  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
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  15  */
  16
  17 #include "IPAddressV4.h"
  18
  19 #include <ostream>
  20 #include <string>
  21
  22 #include "folly/Format.h"
  23 #include "folly/IPAddress.h"
  24 #include "folly/IPAddressV6.h"
  25
  26 using std::ostream;
  27 using std::string;
  28
  29 namespace folly {
  30
  31 // free functions
  32 size_t hash_value(const IPAddressV4& addr) {
  33   return addr.hash();
  34 }
  35 ostream& operator<<(ostream& os, const IPAddressV4& addr) {
  36   os << addr.str();
  37   return os;
  38 }
  39 void toAppend(IPAddressV4 addr, string* result) {
  40   result->append(addr.str());
  41 }
  42 void toAppend(IPAddressV4 addr, fbstring* result) {
  43   result->append(addr.str());
  44 }
  45
  46
  47 // public static
  48 IPAddressV4 IPAddressV4::fromLong(uint32_t src) {
  49   in_addr addr;
  50   addr.s_addr = src;
  51   return IPAddressV4(addr);
  52 }
  53
  54 IPAddressV4 IPAddressV4::fromLongHBO(uint32_t src) {
  55   in_addr addr;
  56   addr.s_addr = htonl(src);
  57   return IPAddressV4(addr);
  58 }
  59
  60 // static public
  61 uint32_t IPAddressV4::toLong(StringPiece ip) {
  62   auto str = ip.str();
  63   in_addr addr;
  64   if (inet_pton(AF_INET, str.c_str(), &addr) != 1) {
  65     throw IPAddressFormatException("Can't convert invalid IP '", ip, "' ",
  66                                    "to long");
  67   }
  68   return addr.s_addr;
  69 }
  70
  71 // static public
  72 uint32_t IPAddressV4::toLongHBO(StringPiece ip) {
  73   return ntohl(IPAddressV4::toLong(ip));
  74 }
  75
  76 // public default constructor
  77 IPAddressV4::IPAddressV4() {
  78 }
  79
  80 // ByteArray4 constructor
  81 IPAddressV4::IPAddressV4(const ByteArray4& src)
  82   : addr_(src)
  83 {
  84 }
  85
  86 // public string constructor
  87 IPAddressV4::IPAddressV4(StringPiece addr)
  88   : addr_()
  89 {
  90   auto ip = addr.str();
  91   if (inet_pton(AF_INET, ip.c_str(), &addr_.inAddr_) != 1) {
  92     throw IPAddressFormatException("Invalid IPv4 address '", addr, "'");
  93   }
  94 }
  95
  96 // in_addr constructor
  97 IPAddressV4::IPAddressV4(const in_addr src)
  98   : addr_(src)
  99 {
 100 }
 101
 102 // public
 103 void IPAddressV4::setFromBinary(ByteRange bytes) {
 104   if (bytes.size() != 4) {
 105     throw IPAddressFormatException("Invalid IPv4 binary data: length must "
 106                                    "be 4 bytes, got ", bytes.size());
 107   }
 108   memcpy(&addr_.inAddr_.s_addr, bytes.data(), sizeof(in_addr));
 109 }
 110
 111 // public
 112 IPAddressV6 IPAddressV4::createIPv6() const {
 113   ByteArray16 ba{{0}};
 114   ba[10] = 0xff;
 115   ba[11] = 0xff;
 116   std::memcpy(&ba[12], bytes(), 4);
 117   return IPAddressV6(ba);
 118 }
 119
 120 // public
 121 string IPAddressV4::toJson() const {
 122   return format(
 123       "{{family:'AF_INET', addr:'{}', hash:{}}}", str(), hash()).str();
 124 }
 125
 126 // public
 127 bool IPAddressV4::inSubnet(StringPiece cidrNetwork) const {
 128   auto subnetInfo = IPAddress::createNetwork(cidrNetwork);
 129   auto addr = subnetInfo.first;
 130   if (!addr.isV4()) {
 131     throw IPAddressFormatException("Address '", addr.toJson(), "' ",
 132                                    "is not a V4 address");
 133   }
 134   return inSubnetWithMask(addr.asV4(), fetchMask(subnetInfo.second));
 135 }
 136
 137 // public
 138 bool IPAddressV4::inSubnetWithMask(const IPAddressV4& subnet,
 139                                    const ByteArray4 cidrMask) const {
 140   const ByteArray4 mask = detail::Bytes::mask(toByteArray(), cidrMask);
 141   const ByteArray4 subMask = detail::Bytes::mask(subnet.toByteArray(),
 142                                                  cidrMask);
 143   return (mask == subMask);
 144 }
 145
 146 // public
 147 bool IPAddressV4::isNonroutable() const {
 148   auto ip = toLongHBO();
 149   return isPrivate() ||
 150       (ip <= 0x00FFFFFF)                     || // 0.0.0.0-0.255.255.255
 151       (ip >= 0xC0000000 && ip <= 0xC00000FF) || // 192.0.0.0-192.0.0.255
 152       (ip >= 0xC0000200 && ip <= 0xC00002FF) || // 192.0.2.0-192.0.2.255
 153       (ip >= 0xC6120000 && ip <= 0xC613FFFF) || // 198.18.0.0-198.19.255.255
 154       (ip >= 0xC6336400 && ip <= 0xC63364FF) || // 198.51.100.0-198.51.100.255
 155       (ip >= 0xCB007100 && ip <= 0xCB0071FF) || // 203.0.113.0-203.0.113.255
 156       (ip >= 0xE0000000 && ip <= 0xFFFFFFFF);   // 224.0.0.0-255.255.255.255
 157 }
 158
 159 // public
 160 bool IPAddressV4::isPrivate() const {
 161   auto ip = toLongHBO();
 162   return
 163       (ip >= 0x0A000000 && ip <= 0x0AFFFFFF) || // 10.0.0.0-10.255.255.255
 164       (ip >= 0x7F000000 && ip <= 0x7FFFFFFF) || // 127.0.0.0-127.255.255.255
 165       (ip >= 0xA9FE0000 && ip <= 0xA9FEFFFF) || // 169.254.0.0-169.254.255.255
 166       (ip >= 0xAC100000 && ip <= 0xAC1FFFFF) || // 172.16.0.0-172.31.255.255
 167       (ip >= 0xC0A80000 && ip <= 0xC0A8FFFF);   // 192.168.0.0-192.168.255.255
 168 }
 169
 170 // public
 171 bool IPAddressV4::isMulticast() const {
 172   return (toLongHBO() & 0xf0000000) == 0xe0000000;
 173 }
 174
 175 // public
 176 IPAddressV4 IPAddressV4::mask(size_t numBits) const {
 177   static const auto bits = bitCount();
 178   if (numBits > bits) {
 179     throw IPAddressFormatException("numBits(", numBits,
 180                                    ") > bitsCount(", bits, ")");
 181   }
 182
 183   ByteArray4 ba = detail::Bytes::mask(fetchMask(numBits), addr_.bytes_);
 184   return IPAddressV4(ba);
 185 }
 186
 187 // public
 188 // Taken from TSocketAddress::getAddressStrIPv4Fast
 189 string IPAddressV4::str() const {
 190   char buf[INET_ADDRSTRLEN] = {0};
 191   const uint8_t* ip = addr_.bytes_.data();
 192   int pos = 0;
 193   for (int k = 0; k < 4; ++k) {
 194     uint8_t num = ip[k];
 195
 196     if (num >= 200) {
 197       buf[pos++] = '2';
 198       num -= 200;
 199     } else if (num >= 100) {
 200       buf[pos++] = '1';
 201       num -= 100;
 202     }
 203
 204     // num < 100
 205     if (ip[k] >= 10) {
 206       buf[pos++] = '0' + num / 10;
 207       buf[pos++] = '0' + num % 10;
 208     } else {
 209       buf[pos++] = '0' + num;
 210     }
 211
 212     buf[pos++] = '.';
 213   }
 214   buf[pos-1] = '\0';
 215   string ipAddr(buf);
 216   return std::move(ipAddr);
 217 }
 218
 219 // public
 220 uint8_t IPAddressV4::getNthMSByte(size_t byteIndex) const {
 221   const auto highestIndex = byteCount() - 1;
 222   if (byteIndex > highestIndex) {
 223     throw std::invalid_argument(to<string>("Byte index must be <= ",
 224         to<string>(highestIndex), " for addresses of type :",
 225         detail::familyNameStr(AF_INET)));
 226   }
 227   return bytes()[byteIndex];
 228 }
 229 // protected
 230 const ByteArray4 IPAddressV4::fetchMask(size_t numBits) {
 231   static const uint8_t bits = bitCount();
 232   if (numBits > bits) {
 233     throw IPAddressFormatException("IPv4 addresses are 32 bits");
 234   }
 235   // masks_ is backed by an array so is zero indexed
 236   return masks_[numBits];
 237 }
 238
 239 // static private
 240 const std::array<ByteArray4, 33> IPAddressV4::masks_ = {{
 241   {{0x00, 0x00, 0x00, 0x00}},
 242   {{0x80, 0x00, 0x00, 0x00}},
 243   {{0xc0, 0x00, 0x00, 0x00}},
 244   {{0xe0, 0x00, 0x00, 0x00}},
 245   {{0xf0, 0x00, 0x00, 0x00}},
 246   {{0xf8, 0x00, 0x00, 0x00}},
 247   {{0xfc, 0x00, 0x00, 0x00}},
 248   {{0xfe, 0x00, 0x00, 0x00}},
 249   {{0xff, 0x00, 0x00, 0x00}},
 250   {{0xff, 0x80, 0x00, 0x00}},
 251   {{0xff, 0xc0, 0x00, 0x00}},
 252   {{0xff, 0xe0, 0x00, 0x00}},
 253   {{0xff, 0xf0, 0x00, 0x00}},
 254   {{0xff, 0xf8, 0x00, 0x00}},
 255   {{0xff, 0xfc, 0x00, 0x00}},
 256   {{0xff, 0xfe, 0x00, 0x00}},
 257   {{0xff, 0xff, 0x00, 0x00}},
 258   {{0xff, 0xff, 0x80, 0x00}},
 259   {{0xff, 0xff, 0xc0, 0x00}},
 260   {{0xff, 0xff, 0xe0, 0x00}},
 261   {{0xff, 0xff, 0xf0, 0x00}},
 262   {{0xff, 0xff, 0xf8, 0x00}},
 263   {{0xff, 0xff, 0xfc, 0x00}},
 264   {{0xff, 0xff, 0xfe, 0x00}},
 265   {{0xff, 0xff, 0xff, 0x00}},
 266   {{0xff, 0xff, 0xff, 0x80}},
 267   {{0xff, 0xff, 0xff, 0xc0}},
 268   {{0xff, 0xff, 0xff, 0xe0}},
 269   {{0xff, 0xff, 0xff, 0xf0}},
 270   {{0xff, 0xff, 0xff, 0xf8}},
 271   {{0xff, 0xff, 0xff, 0xfc}},
 272   {{0xff, 0xff, 0xff, 0xfe}},
 273   {{0xff, 0xff, 0xff, 0xff}}
 274 }};
 275
 276 } // folly