Go netip.Addr.Compare 怎样对 IPv4 和 IPv6 地址排序

如果要把一组混合的 IPv4、IPv6 地址放进同一个列表排序，直接比较字符串并不可靠。Go 的 netip.Addr.Compare 已经定义了稳定的地址顺序：先比较地址位数，再比较地址内容；相同 IPv6 地址还会比较 zone。用它配合 slices.SortFunc，可以避免自己处理 IPv4、IPv6 和区域地址的表示差异。

Compare 的顺序不是字符串字典序

官方定义把“更小”交给 Addr.Less：先按 BitLen 排序，再按地址本身比较。于是，零值地址的位数是 0，IPv4 是 32，IPv6 是 128。这个规则让混合列表有明确的地址族顺序，不会因为 IPv6 的冒号写法、IPv4 的点分十进制或压缩形式而改变比较逻辑。

比较结果只需要判断小于、等于或大于，不要把返回值当成任意距离：

package main

import (
    "fmt"
    "net/netip"
)

func main() {
    ipv4 := netip.MustParseAddr("192.0.2.10")
    ipv6 := netip.MustParseAddr("2001:db8::10")

    // Compare 只表达排序关系，不表示两个地址相差多少。
    fmt.Println(ipv4.Compare(ipv6)) // -1：32 位地址排在 128 位地址前
    fmt.Println(ipv6.Compare(ipv6)) // 0：两个地址值相等
}

用 Addr.Compare 排序混合地址列表

Go 1.21 及以后可以直接使用 slices.SortFunc。把方法值作为比较函数传入即可，排序器会根据返回的负数、零值和正数调整元素位置：

package main

import (
    "fmt"
    "net/netip"
    "slices"
)

func main() {
    addrs := []netip.Addr{
        netip.MustParseAddr("2001:db8::2"),
        netip.MustParseAddr("192.0.2.10"),
        netip.Addr{}, // 无效零值，用于说明输入清洗边界。
        netip.MustParseAddr("2001:db8::1"),
    }

    // 使用标准库定义的地址顺序，避免按 String 结果排序。
    slices.SortFunc(addrs, netip.Addr.Compare)
    for _, addr := range addrs {
        // String 能把零值显示为 invalid IP，便于发现脏输入。
        fmt.Println(addr.String())
    }
}

这个例子会先得到 invalid IP，随后是 IPv4，最后是按数值排列的 IPv6。生产代码如果不允许无效地址进入结果集，应在排序前用 IsValid 过滤，而不是把零值误当成真实的 0.0.0.0 或 ::；后两者都是有效地址。

IPv6 zone 和 IPv4-mapped IPv6 要单独看

IPv6 可以带 scoped addressing zone，例如 fe80::1%eth0。当地址内容相同，Compare 会继续按 zone 字符串比较；没有 zone 的地址排在带 zone 的同地址前。zone 是接口作用域信息，不应在业务排序中被随意删掉。

IPv4-mapped IPv6 仍被 netip.Addr 视为 IPv6，Is4 对它返回 false。因此 192.0.2.10 和 ::ffff:192.0.2.10 不会因为文字上表示同一个 IPv4 而自动比较为相等。若业务希望统一映射地址，应先明确调用 Unmap，再排序：

func canonicalAddr(addr netip.Addr) netip.Addr {
    // 只消除 IPv4-mapped IPv6 表示，不改变普通 IPv6 或 IPv4 地址。
    return addr.Unmap()
}

不要用 Compare 代替网段判断

Compare 只回答“两个地址按什么顺序排列”。它不能回答某个地址是否属于 192.0.2.0/24，也不能决定连接时优先使用 IPv4 还是 IPv6。判断网段包含关系时，应该构造 netip.Prefix 并调用 Contains：

func inSubnet(addr netip.Addr) bool {
    prefix := netip.MustParsePrefix("192.0.2.0/24")
    // Contains 表达的是网段关系，不是排序关系。
    return prefix.Contains(addr)
}

常见问题

为什么 IPv4 会排在 IPv6 前面？

因为 Compare 先比较位数，IPv4 是 32 位，IPv6 是 128 位；这是一种 API 定义的排序规则，不是字符串顺序。

零值 Addr 和 0.0.0.0 是同一个地址吗？

不是。零值 Addr{} 表示无效地址，0.0.0.0 和 :: 则是有效的未指定地址。排序前应按业务决定是否过滤零值。

能否直接按 String 排序？

不建议。字符串排序受 IPv6 压缩、大小写和表示形式影响；需要地址值顺序时使用 Addr.Compare。