Go语言的net/netip包提供了一种更现代、更高效的方式来处理IP地址，其核心是Addr类型。本文将深入探讨Addr类型及其使用方法，并与旧的net.IP类型进行对比。
为什么选择net/netip.Addr？
net.IP类型的一些缺点促使了Addr类型的诞生：
- 可变性：
net.IP是可变的，需要堆分配，这会影响性能和内存管理。 - 无效状态：
net.IP可能包含无效状态，需要额外的代码来处理。 - 比较困难：使用
==运算符无法可靠地比较net.IP。
Addr类型解决了以上所有问题。它是一个值类型（不可变），始终代表有效的IP地址，简化了代码并提升了性能。
Addr类型入门
以下是如何创建和使用Addr类型的基本示例：
package main
import (
"fmt"
"net/netip"
)
func main() {
// 从字符串创建Addr
addr, err := netip.ParseAddr("192.168.1.1")
if err != nil {
panic(err)
}
// 如果输入已知有效，可以使用mustParseAddr
addr2 := netip.MustParseAddr("2001:db8::1")
fmt.Printf("IPv4: %v\nIPv6: %v\n", addr, addr2)
}
ParseAddr函数严格验证输入，拒绝无效的IP地址格式。
深入研究Addr方法
接下来，我们探索一些常用的Addr方法。
判断IPv4或IPv6
func checkAddrType(addr netip.Addr) {
if addr.Is4() {
fmt.Println("这是IPv4地址")
bytes := addr.As4()
fmt.Printf("字节表示：%v\n", bytes)
} else if addr.Is6() {
fmt.Println("这是IPv6地址")
bytes := addr.As16()
fmt.Printf("字节表示：%v\n", bytes)
}
}
对于IPv4映射的IPv6地址（例如::ffff:192.0.2.1），可以使用Is4In6()进行检测。
地址分类方法
Addr类型提供了一系列方法用于对IP地址进行分类：
func classifyAddress(addr netip.Addr) {
checks := []struct {
name string
fn func() bool
}{
{"IsGlobalUnicast", addr.IsGlobalUnicast},
{"IsPrivate", addr.IsPrivate},
{"IsLoopback", addr.IsLoopback},
{"IsMulticast", addr.IsMulticast},
{"IsLinkLocalUnicast", addr.IsLinkLocalUnicast},
{"IsLinkLocalMulticast", addr.IsLinkLocalMulticast},
{"IsInterfaceLocalMulticast", addr.IsInterfaceLocalMulticast},
{"IsUnspecified", addr.IsUnspecified},
}
for _, check := range checks {
if check.fn() {
fmt.Printf("地址是 %s\n", check.name)
}
}
}
例如，编写一个绑定到非环回接口的服务：
func getBindableAddresses(addrs []netip.Addr) []netip.Addr {
var bindable []netip.Addr
for _, addr := range addrs {
if !addr.IsLoopback() && !addr.IsLinkLocalUnicast() {
bindable = append(bindable, addr)
}
}
return bindable
}
处理区域（IPv6范围ID）
IPv6地址可能包含区域信息：
func handleZones() {
// 创建带有区域的地址
addr := netip.MustParseAddr("fe80::1%eth0")
// 获取区域
zone := addr.Zone()
fmt.Printf("区域: %s\n", zone)
// 比较带有区域的地址
addr1 := netip.MustParseAddr("fe80::1%eth0")
addr2 := netip.MustParseAddr("fe80::1%eth1")
// 由于区域不同，这两个地址不同
fmt.Printf("相同的地址？%v\n", addr1 == addr2) // false
// withZone创建具有不同区域的新地址
addr3 := addr1.WithZone("eth2")
fmt.Printf("新的区域: %s\n", addr3.Zone())
}
实际应用：IP地址过滤器
以下是一个简单的IP地址过滤器示例：
type IPFilter struct {
allowed []netip.Addr
denied []netip.Addr
}
func NewIPFilter(allowed, denied []string) (*IPFilter, error) {
f := &IPFilter{}
// ... (解析allowed和denied地址，类似之前的例子) ...
return f, nil
}
func (f *IPFilter) IsAllowed(ip string) bool {
addr, err := netip.ParseAddr(ip)
if err != nil {
return false
}
// ... (检查denied和allowed列表) ...
return false
}
性能考量
net/netip.Addr的性能优势在于其值类型特性：
- 无堆分配：基本操作无需堆分配，提高效率。
- 高效比较：比较操作高效。
- 零值无效：零值表示无效地址，避免了
net.IP中零值可能有效的问题。
常见问题和技巧
- 避免混淆
net.IP和netip.Addr。 - 注意区域对地址比较的影响。
- 谨慎使用
MustParseAddr。 - 记住
Addr是不可变的。
接下来
本文介绍了net/netip.Addr的基础知识和高级用法。后续文章将探讨AddrPort类型，它结合了IP地址和端口号。
