WinsockでのIPアドレス文字列の判定と変換

ネットワーク通信を使用するプログラムなどでは、設定ファイルやユーザー入力でテキスト形式（ドット区切り）のIPv4アドレス（例えば「192.168.1.15」など）を使用することが多いです。この場合、プログラムでは、文字列が有効なIPv4アドレス形式であるかどうかを判定し、さらには4バイト整数形式のアドレスに変換しなければならないと思います。

その方法でパッと思いつくのが「inet_addr」関数を使用する方法。
正しいIPアドレス文字列を渡せばそのアドレスの4バイト整数値が戻り値として返されますし、フォーマットが正しくなかったりすれば戻り値は INADDR_NONE になりますからね。

しかし、昔は私も使ってたこの方法、割と厄介な（？）問題を含んでいるので、ここに記しておきます。


まず、割と広く知られている問題が「255.255.255.255」を不正なアドレス文字列と判定してしまうこと。
というのも、アドレス 255.255.255.255 の４バイト整数表現は 0xFFFFFFFF であり、これは奇しくもエラー時の戻り値である INADDR_NONE と同じであるためです。

では「255.255.255.255」の場合だけ別に判定すればいいかというと、そう単純な問題ではなかったりします。

たとえば、「192.168.001.015」という文字列。
inet_addr 関数はもちろんこの文字列は正しいIPアドレスであると判定し、4バイト形式のアドレスを返します。
さて、普通に考えたらこの「192.168.001.015」は「192.168.1.15」と同じであると考えますよね？
単にゼロ埋めして桁数を3桁ずつにしただけですし。
しかし、実際は「192.168.001.015」は「192.168.1.15」とは違うアドレスであり、「192.168.1.13」と同じアドレス と判定されてしまうのです。

これは、inet_addr 関数のちょっと面倒な仕様によるもの。
inet_addr 関数は、ドット「.」区切りされた文字列のそれぞれの数字を、C言語の整数の記述と同じ仕様で解釈するのです。
つまり先頭が「0」で始まっていればその値は8進数であると解釈し、「0x」で始まっていれば16進数表記であると解釈します。

つまり、以下のアドレス表記はすべて正しいとして扱われ、「192.168.1.15」と同じアドレスと解釈されてしまうわけです。
・「0xC0.0xA8.0x01.0x0F」（16進数）
・「0300.0250.01.017」（8進数）
・「192.0250.1.0x0F」（8進数、10進数、16進数の混在も可能）

16進数はともかくとして、桁合わせのつもりで先頭をゼロ埋めしただけで8進数と解釈されてしまうのは、想定していない場合が多いことでしょう。

さらに inet_addr は余計な（？）仕様がありまして、一般的な4つの数字の形式（「A.B.C.D」形式）だけでなく、3つの数字（「A.B.C」形式）やら2つ （「A.B」形式）、挙句には1つ（「A」形式）も受け取るということ。
inet_addr にかかれば以下の文字列も「192.168.1.15」と等しいアドレスと扱われます。・「192.168.271」
・「192.11010319」
・「3232235791」

もちろん、それぞれ8進数にしたり16進数にしたりも可能。

なんでも、この謎の仕様はWinsockのもととなっているBerkeleyソケット（UNIX系で使われてるソケット）の仕様と互換をとるためなのだそ うで。

このような仕様のために予想外の動作をしてもらっては困るので、IPアドレス文字列の正当性判定や4バイト整数形式アドレスへの変換は自前でやる必要があ りそうです。