IPv4 地址就是一个 32 位整数，写成「点分十进制」只是为了好看。 四段、每段 8 位、0 到 255——所以 256 一定打不出来。
4.2 讲完了「IP 怎么工作」，从这一节开始拆开地址本身。 这一节是全章最基础的一节，后面所有子网、聚合都建立在它上面。
一、一个整数，四种写法
同一个地址的几种表达：
| 写法 | 值 | 场合 |
|---|---|---|
| 点分十进制 | 192.168.3.152 | 日常配置 |
| 十进制整数 | 3232236440 | 数据库存储 |
| 十六进制 | 0xC0A80398 | 抓包、调试 |
| 二进制 | 11000000.… | 算掩码时用 |
这四种写法在机器里是同一个数：所以「把 IP 存成整数」在数据库里很常见（省空间、 比字符串快）。而「把 IP 存成字符串」在配置里很常见（人能读）。 第二行那个 3232236440 值得自己算一遍： 192 乘 2 的 24 次方，加 168 乘 2 的 16 次方，加 3 乘 256，加 152。 这个式子说明「点分十进制」只是「按 8 位分组」的一种读法。
二、每段为什么是 0 到 255
8 位能表示 256 个值（0 到 255），所以每一段的上限就是 255。 「192.168.3.256」打不出来，不是软件限制，是数学限制。 顺带说清「为什么是 4 段」：32 位除 8 得 4。 如果是 IPv6，128 位除 16 得 8 段——所以 IPv6 是「八段十六进制」，每段 4 个十六进制位。 这个「按 8 位或 16 位分组」的规律，是同一条。 还有一个细节：前导零。 「192.168.003.152」在很多系统里会被解释成八进制（因为 0 开头）， 结果变成 192.168.3.152 或者干脆报错。 所以「不要写前导零」这条规矩，是为了避免歧义，不是为了好看。
三、二进制那一段才是真面目
把 192.168.3.152 展开成二进制：
192 = 11000000
168 = 10101000
3 = 00000011
152 = 10011000
注意「3」那一段是 00000011，前面补了六个零： 少了补零就会变成「11」，长度不对，整个数就错了。 所以「每一段固定 8 位」是硬规定。 这四段的二进制在算掩码时天天用： 「192.168.3.0/24」意味着「前 24 位是网络、后 8 位是主机」， 所以「152 = 10011000」整个都是主机部分，而「3 = 00000011」属于网络部分。 这个「数一数第几位」的动作，就是子网划分的全部内容。 一个心算技巧：记住 128、64、32、16、8、4、2、1 这八个权值， 看到 152 就想「128 加 16 加 8」，对应位是 10011000。比按除法算快得多，也不容易错。
四、动手 Demo：32 位地址怎么写成人能读的样子
把四个地址同时写成十进制、十六进制和二进制。 注意 10.0.0.1 那一段：三个 0 都要补满 8 位。
import ipaddress
for ip in ('192.168.3.152', '10.0.0.1', '0.0.0.0'):
n = int(ipaddress.ip_address(ip))
bits = '.'.join(format(int(x), '08b') for x in ip.split('.'))
print('%s = %d = 0x%08X' % (ip, n, n))
print(' ' + bits)
实跑输出：
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32 位地址怎么写成人能读的样子
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**IPv4 地址就是一个 32 位整数，写成「点分十进制」只是为了好看。**
**四段、每段 8 位、0 到 255，就这么简单。**
**192.168.3.152** = 3232236440（0xC0A80398）
二进制：11000000.10101000.00000011.10011000
**10.0.0.1** = 167772161（0x0A000001）
二进制：00001010.00000000.00000000.00000001
**255.255.255.255** = 4294967295（0xFFFFFFFF）
二进制：11111111.11111111.11111111.11111111
**0.0.0.0** = 0（0x00000000）
二进制：00000000.00000000.00000000.00000000
**注意每一段的二进制都是 8 位**：**少了要补零，因为「.1.」和「.00000001.」在机器里是同一个数。**
**所以 192.168.3.152 这个写法里，「152」占了整整 8 位**，换成 10011000 就是它的真面目。
**算一下「为什么每段最大 255」**：**8 位能表示 0 到 255 共 256 个值**，
**所以 256 就是越界——这也是「192.168.3.256 打不出来」的原因。**
format(x, '08b') 这个写法比手写 bin() 好：它能保证「至少 8 位、不足补零」，
而 bin(3) 只给 0b11，还要自己补。
写脚本处理地址时，这类「补零」的坑非常多。
「点分十进制」这个名字本身就是解释：点是分隔符，十进制是进制，四个数字是四组 8 位。
所以只要看到「四个 0 到 255 的数字用点连起来」，就是 IPv4。
而 IPv6 是「八组十六进制用冒号连起来」——冒号和点这个区别，在日志里一眼就能分出来。
最后一个实用点：排序。
如果 IP 存成字符串，排序会得到「10.0.0.1 排在 9.0.0.1 前面」这种结果，
因为字符串是逐字符比的。
所以「按 IP 排序」必须先转成整数——这是「存字符串还是存整数」这个问题最实际的答案。
30 秒实验
- 算一下：172.16.254.1 的十进制是多少？
- 心算一下：200 的二进制八位是什么？
- 想一下：为什么「192.168.003.152」可能出问题？
常见误区
- 以为「IP 地址是四段独立的数字」。 它是一个 32 位整数，四段只是分组读法。
- 以为「每段 0 到 255 是软件规定的」。 是 8 位的数学上限，不是谁写死的。
- 以为「IP 存成字符串更方便排序」。 字符串排序会错，要先转成整数。
自测三问（点开对答案）
1. 为什么每段最大是 255？ —— **每段是 8 位，能表示 0 到 255 共 256 个值**。 2. 192.168.3.152 的二进制第二段是什么？ —— **10101000**（168 等于 128 加 32 加 8）。 3. 为什么说「点分十进制只是为了好看」？ —— **机器里存的是一个 32 位整数**，怎么写都是同一个数。下一节把 32 位切成两半：网络部分和主机部分。
- ☐ （本节完，下一节 4.3.2 IP地址由网络和主机两部分标识组成）