要计算一个给定IP地址和子网掩码的子网、子网地址和主机地址，我们需要进行几个步骤。下面是一个详细的计算过程：
步骤 1: 将IP地址和子网掩码转换为二进制
首先，将IP地址和子网掩码都转换为二进制形式。例如，假设我们有一个IP地址192.168.1.100和子网掩码255.255.255.0。
IP地址192.168.1.100转换为二进制是：
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11000000.10101000.00000001.01100100
子网掩码255.255.255.0转换为二进制是：
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11111111.11111111.11111111.00000000
步骤 2: 计算子网地址
子网地址是网络部分的IP地址。为了得到子网地址，我们将IP地址和子网掩码进行逻辑AND操作。
将IP地址和子网掩码对应位进行AND操作：
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11000000.10101000.00000001.01100100 (IP地址)
AND
11111111.11111111.11111111.00000000 (子网掩码)
----------------------------------------
11000000.10101000.00000001.00000000 (子网地址)
将结果转换回点分十进制格式，得到子网地址192.168.1.0。
步骤 3: 计算主机地址范围
主机地址是IP地址中除去网络地址和广播地址的部分。广播地址是子网地址中主机位全为1的地址。
对于子网掩码255.255.255.0，主机部分有8位。因此，主机地址范围是从子网地址后的第一个IP地址开始，到广播地址前的一个IP地址结束。
对于子网地址192.168.1.0，广播地址是192.168.1.255（主机位全为1）。因此，主机地址范围是192.168.1.1到192.168.1.254。
步骤 4: 确定子网内的主机数量
主机数量是2的主机位数次方减2（减去网络地址和广播地址）。在这个例子中，主机位有8位，所以主机数量是2^8 - 2 = 256 - 2 = 254个。
总结
对于IP地址192.168.1.100和子网掩码255.255.255.0：
子网地址是192.168.1.0
主机地址范围是192.168.1.1到192.168.1.254
主机数量是254个
请注意，不同的子网掩码将产生不同的子网大小和主机数量。在实际应用中，还需要考虑子网内设备数量、路由规划和其他网络设计因素。