python ipaddress，仅获取第一个可用主机？

Question

我正在使用 pythons ipaddress 模块，我试图只获取第一个可用的主机，而不是所有可用的主机

下面给了我所有的主机，当我尝试索引它时，我得到了下面的错误。

是否有可能通过其他方式获得第一个可用的主机？

谢谢

n = ipaddress.ip_network(u'10.10.20.0/24')
for ip in n.hosts():
...  print ip
10.10.20.1
10.10.20.2
10.10.20.3
10.10.20.4
...
>>> for ip in n.hosts():
...  print ip[1]
...
Traceback (most recent call last):
  File "<console>", line 2, in <module>
TypeError: 'IPv4Address' object does not support indexing
>>>

下面的也失败了

>>> print n.hosts()[0]
Traceback (most recent call last):
  File "<console>", line 1, in <module>
TypeError: 'generator' object has no attribute '__getitem__'

Answer 1

hosts() 返回一个不支持索引的生成器对象。您必须遍历它。

如果你只想要第一个元素，只需使用next()：

n = ipaddress.ip_network(u'10.10.20.0/24')
first_host = next(n.hosts())

如果要将生成器对象转换为支持索引的列表，则必须调用list()函数：

all_hosts = list(n.hosts())
first_host = all_hosts[0]

您还可以像循环列表一样遍历生成器对象，就像您在第一个代码 sn-p 中所做的那样：

for ip in n.hosts():
    # do something with ip: this is the IP address, so don't try to index into it!
    pass

Answer 2

短版：

import ipaddress
net=ipaddress.ip_network(u'1.0.0.0/8')
first=str(net[1])
last=str(net[-2])

长版：

这显示了计算第一个和最后一个可用 IP 地址的 3 种方法 在使用 ipaddress 的 CIDR 块中。

它显示了“正确”（快速、节省空间的方法） 和另外两个使用主机迭代器，结果是 说明一个经典的时空权衡。

import ipaddress
import time
import sys

#
# The fast, memory efficient way
#

start = time.time()

net=ipaddress.ip_network(u'1.0.0.0/8')
first=str(net[1])
last=str(net[-2])

stop = time.time()
seconds=stop-start
size=sys.getsizeof(net)

print("First Host: %s, Last Host: %s, Seconds: %.4f, Size (Mb): %d" % (first,last, seconds, size/(1024**2)))

#
# Space efficient, but slow
#

start = time.time()

net=ipaddress.ip_network(u'1.0.0.0/8')
iterator=ipaddress.ip_network(u'1.0.0.0/8').hosts()
first = last = next(iterator, None)
for last in iterator:
    pass
first=str(first)
last=str(last)

stop = time.time()
seconds=stop-start
size=sys.getsizeof(net)

print("First Host: %s, Last Host: %s, Seconds: %.4f, Size (Mb): %d" % (first,last, seconds, size/(1024**2)))



#
# Memory hog and slow, the worst of both worlds.
#

start = time.time()

hosts=list(ipaddress.ip_network(u'1.0.0.0/8').hosts())
first_host=str(hosts[0])
last_host=str(hosts[-1])
size=sys.getsizeof(hosts)

stop = time.time()
seconds=stop-start
print("First Host: %s, Last Host: %s, Seconds: %.4f, Size (Mb): %d" % (first,last, seconds, size/(1024**2)))

First Host: 1.0.0.1, Last Host: 1.255.255.254, Seconds: 0.0000, Size (Mb): 0
First Host: 1.0.0.1, Last Host: 1.255.255.254, Seconds: 8.0086, Size (Mb): 0
First Host: 1.0.0.1, Last Host: 1.255.255.254, Seconds: 11.8096, Size (Mb): 132

Answer 3

获取第一个主机地址的替代方法尤其是对于“大网络”/小前缀值是：

In [2]: ip_network("10.10.20.0/24")[1]
Out[2]: IPv4Address('10.10.20.1')

根本不需要使用 hosts() 生成器。参见例如https://docs.python.org/3/library/ipaddress.html#networks-as-containers-of-addresses 关于 ipaddress 网络对象作为“地址容器”。此地址空间/“地址容器”中的第一个地址是网络地址（索引 [0]）。最后一个地址是广播地址（索引 [-1]）。

或者你可以使用网络地址并通过加1得到第一个主机地址：

In [4]: ip_network("10.10.20.0/24").network_address + 1
Out[4]: IPv4Address('10.10.20.1')

根据您使用的前缀/网络掩码，hosts() 生成器可能很慢。如果你使用

list(ip_network("10.0.0.0/8").hosts())

该语句创建一个包含 2**(32-8) - 2 = 16777214 个条目的列表

如果我为这个语句计时，它需要 > 10 秒来创建这个主机列表：

In [11]: %time len(list(ip_network("10.0.0.0/8").hosts()))
Wall time: 13.6 s
Out[11]: 16777214

如果我比较获取第一个地址所需的时间：

In [15]: %time list(ip_network("10.0.0.0/8").hosts())[0]
Wall time: 13.6 s
Out[15]: IPv4Address('10.0.0.1')
In [13]: %timeit -n10 -r5 ip_network("10.0.0.0/8")[1]
10 loops, best of 5: 11.8 µs per loop
In [17]: %timeit -n10 -r5 ip_network("10.0.0.0/8").network_address + 1
10 loops, best of 5: 9.16 µs per loop

结果：hosts() 大约需要 14 秒才能完成。替代方案是 +/- 10 µs

/24 网络的时间：

In [19]: %timeit -n10 -r5 list(ip_network("10.0.0.0/24").hosts())[0]
10 loops, best of 5: 135 µs per loop

In [20]: %timeit -n10 -r5 ip_network("10.0.0.0/24").network_address + 1
10 loops, best of 5: 9.32 µs per loop