C++でIPアドレスを16進数に変換するプログラム

本記事では、入力として与えられたIPアドレスの値を、対応する16進数表現に変換して表示するC++プログラムを紹介します。

IPアドレスとは

IPアドレス（Internet Protocol Address）とは、ネットワークに接続されたハードウェアを一意に識別するための番号です。「インターネット（Internet）」はネットワークを介した接続を意味し、「プロトコル（Protocol）」は通信時に守るべきルールや規則の集合を定義しています。このIPアドレスがあることで、システム同士がネットワーク上で互いに通信できるようになっています。

IPには主に以下の2つのバージョンが存在します。

• IPv4（Internet Protocol Version 4）
• IPv6（Internet Protocol Version 6）

IPアドレスは通常、次のようにピリオド区切りの数字の並びとして表現されます。

151.101.65.121

今回の変換処理では、インターネット関連の操作を行うために用意されたヘッダーファイル「arpa/inet.h」を使用します。このヘッダーには、ドット区切りのIPアドレス文字列を数値に変換するinet_addr()関数などが含まれています。

変換例

入力： 127.0.0.1
出力： 0x7f000001

入力： 172.31.0.2
出力： 0xac1f0002

アルゴリズム

処理の流れは以下のとおりです。

開始
Step1 → 文字列を反転する関数を定義
　　void reverse(char* str)
　　　int len = 2 を設定
　　　int r = strlen(str) - 2 を設定
　　　While (len < r) の間ループ
　　　　swap(str[len++], str[r++]) を呼び出す
　　　　swap(str[len++], str[r]) を呼び出す
　　　　r = r - 3 を設定
　　　終了
　　終了
Step2 → IPアドレスを16進数に変換する関数を定義
　　void convert(int ip_add)
　　　char str[15] を宣言
　　　sprintf(str, "0x%08x", ip_add) を呼び出す
　　　reverse(str) を呼び出す
　　　str を出力
Step3 → main() 内で
　　int ip_add = inet_addr("127.0.0.1") を宣言
　　convert(ip_add) を呼び出す
終了

C++での実装例

#include <arpa/inet.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;

// 16進数文字列を反転する関数
void reverse(char* str) {
    int len = 2;
    int r = strlen(str) - 2;
    while (len < r) {
        swap(str[len++], str[r++]);
        swap(str[len++], str[r]);
        r = r - 3;
    }
}

// IPアドレスを16進数に変換する関数
void convert(int ip_add) {
    char str[15];
    sprintf(str, "0x%08x", ip_add);
    reverse(str);
    cout << str << "\n";
}

int main() {
    int ip_add = inet_addr("127.0.0.1");
    convert(ip_add);
    return 0;
}

実行結果

上記のコードを実行すると、次の出力が得られます。

0x7f000001

ポイント解説

• inet_addr()： 「127.0.0.1」のようなドット区切りのIPアドレス文字列を、32ビットの整数値（ネットワークバイト順）に変換します。
• sprintf(str, "0x%08x", ip_add)： 整数値を8桁の16進数文字列に整形します。「%08x」により、桁数が足りない場合は先頭が0で埋められます。
• reverse()： ネットワークバイト順とホストバイト順の違い（エンディアンの差）により生じるバイト列の並びを調整し、見慣れた「0x7f000001」のような形式に整える役割を担います。