Calc/ip4_type.py

"""
Clase híbrida para direcciones IPv4
"""
from sympy_Base import SympyClassBase
from typing import Optional, Tuple
import re


class Class_IP4(SympyClassBase):
    """Clase híbrida para direcciones IPv4"""
    
    def __new__(cls, *args):
        """Crear objeto SymPy válido"""
        obj = SympyClassBase.__new__(cls)
        return obj
    
    def __init__(self, *args):
        """Inicialización de IP4"""
        if len(args) == 1:
            # Formato: "192.168.1.1/24" o "192.168.1.1 255.255.255.0"
            input_str = args[0]
            if '/' in input_str:
                # Formato CIDR
                ip_str, prefix_str = input_str.split('/')
                prefix = int(prefix_str)
            else:
                # Formato con máscara
                parts = input_str.split()
                if len(parts) == 2:
                    ip_str, netmask_str = parts
                    prefix = self._netmask_str_to_prefix(netmask_str)
                else:
                    ip_str = input_str
                    prefix = None
        else:
            # Formato: ("192.168.1.1", 24) o ("192.168.1.1", "255.255.255.0")
            ip_str = args[0]
            if len(args) > 1:
                if isinstance(args[1], int):
                    prefix = args[1]
                else:
                    prefix = self._netmask_str_to_prefix(args[1])
            else:
                prefix = None
        
        if not self._is_valid_ip_string(ip_str):
            raise ValueError(f"Invalid IP address format: {ip_str}")
        
        if prefix is not None and not self._is_valid_prefix(prefix):
            raise ValueError(f"Invalid prefix length: {prefix}")
        
        # Convertir IP a entero para almacenamiento
        ip_parts = [int(x) for x in ip_str.split('.')]
        ip_int = (ip_parts[0] << 24) + (ip_parts[1] << 16) + (ip_parts[2] << 8) + ip_parts[3]
        
        # Almacenar valores
        self._ip_int = ip_int
        self._prefix = prefix
        self._ip_str = ip_str
        
        # Llamar al constructor base
        super().__init__(ip_int, input_str)
    
    def _is_valid_ip_string(self, ip_str: str) -> bool:
        """Verifica si el string es una IP válida"""
        pattern = r'^(\d{1,3})\.(\d{1,3})\.(\d{1,3})\.(\d{1,3})$'
        match = re.match(pattern, ip_str)
        if not match:
            return False
        
        # Verificar que cada octeto esté en rango
        for octet in match.groups():
            if not 0 <= int(octet) <= 255:
                return False
        
        return True
    
    def _is_valid_prefix(self, prefix: int) -> bool:
        """Verifica si el prefijo es válido"""
        return 0 <= prefix <= 32
    
    def _netmask_str_to_prefix(self, netmask_str: str) -> Optional[int]:
        """Convierte máscara de red a longitud de prefijo"""
        if not self._is_valid_ip_string(netmask_str):
            return None
        
        # Convertir máscara a binario
        parts = [int(x) for x in netmask_str.split('.')]
        binary = ''.join(f'{x:08b}' for x in parts)
        
        # Contar 1's consecutivos desde la izquierda
        prefix = 0
        for bit in binary:
            if bit == '1':
                prefix += 1
            else:
                break
        
        # Verificar que el resto sean 0's
        if '1' in binary[prefix:]:
            return None
        
        return prefix
    
    def __str__(self):
        """Representación string para display"""
        if self._prefix is not None:
            return f"{self._ip_str}/{self._prefix}"
        return self._ip_str
    
    def _sympystr(self, printer):
        """Representación SymPy string"""
        return str(self)
    
    @staticmethod
    def Helper(input_str):
        """Ayuda contextual para IP4"""
        if re.match(r"^\s*IP4\b", input_str, re.IGNORECASE):
            return 'Ej: IP4[192.168.1.1/24], IP4[10.0.0.1, 8], o IP4[172.16.0.5, 255.255.0.0]\nFunciones: NetworkAddress(), BroadcastAddress(), Nodes()'
        return None

    @staticmethod
    def PopupFunctionList():
        """Lista de métodos sugeridos para autocompletado de IP4"""
        return [
            ("NetworkAddress", "Obtiene la dirección de red"),
            ("BroadcastAddress", "Obtiene la dirección de broadcast"),
            ("Nodes", "Cantidad de nodos disponibles"),
        ]
    
    def NetworkAddress(self):
        """Obtiene la dirección de red"""
        if self._prefix is None:
            raise ValueError("No prefix/mask defined")
        
        # Calcular máscara de red
        mask = (0xffffffff >> (32 - self._prefix)) << (32 - self._prefix)
        
        # Aplicar máscara
        network = self._ip_int & mask
        
        # Convertir a string
        parts = [
            (network >> 24) & 0xff,
            (network >> 16) & 0xff,
            (network >> 8) & 0xff,
            network & 0xff
        ]
        network_str = '.'.join(str(x) for x in parts)
        
        return Class_IP4(f"{network_str}/{self._prefix}")
    
    def BroadcastAddress(self):
        """Obtiene la dirección de broadcast"""
        if self._prefix is None:
            raise ValueError("No prefix/mask defined")
        
        # Calcular máscara de red
        mask = (0xffffffff >> (32 - self._prefix)) << (32 - self._prefix)
        
        # Calcular broadcast
        broadcast = self._ip_int | (~mask & 0xffffffff)
        
        # Convertir a string
        parts = [
            (broadcast >> 24) & 0xff,
            (broadcast >> 16) & 0xff,
            (broadcast >> 8) & 0xff,
            broadcast & 0xff
        ]
        broadcast_str = '.'.join(str(x) for x in parts)
        
        return Class_IP4(f"{broadcast_str}/{self._prefix}")
    
    def Nodes(self):
        """Obtiene el número de nodos disponibles"""
        if self._prefix is None:
            raise ValueError("No prefix/mask defined")
        
        # 2^(32-prefix) - 2 (red y broadcast)
        return 2 ** (32 - self._prefix) - 2