Binärdaten über das Netzwerk erstellen und senden

Question

Ich erstelle einen Befehlszeilenclient für Minecraft. Das Protokoll gibt eine vollständige Spezifikation, die hier zu finden ist: http://mc.kev009.com/protocol. Um Ihre Frage vorher zu beantworten, ja, ich bin ein bisschen ein C ++ - Noob.

Ich habe verschiedene Probleme bei der Implementierung dieses Protokolls, von denen jedes kritisch ist.

1. Das Protokoll sagt, dass alle Arten Big-Endian sind. Ich habe keine Ahnung, wie ich überprüfen sollte, ob meine Daten Little-Endian sind und ob ja, wie ich zu Big-Endian konvertieren soll.
2. Der String -Datentyp ist etwas seltsam. Es handelt sich um eine modifizierte UTF-8-Zeichenfolge, vor der eine kurze Länge vorgenommen wird. Ich habe keine Ahnung, wie ich dies in ein einfaches Char [] -Array packen sollte oder wie ich meine einfachen Strings in modifizierte UTF-8 umwandeln kann.
3. Auch wenn ich wusste, wie ich meine Daten in Big-Endian konvertieren und geänderte UTF-8-Zeichenfolgen erstellen kann, weiß ich immer noch nicht, wie man dies in ein Char [] -Array einpackt und dies als Paket sendet. Alles, was ich zuvor getan habe, ist einfaches HTTP -Netzwerk, das einfach ASCII ist.

Erklärungen, Links, verwandte Funktionsnamen und kurze Ausschnitte sehr geschätzt!

BEARBEITEN

1 und 3 werden jetzt beantwortet. 1 wird unten von User470379 beantwortet. 3 wird von diesem fantastischen Thread beantwortet, der erklärt, was ich sehr gut machen möchte: http://cboard.cprogramming.com/networking-device-communication/68196-sending-non-char*-data.html Ich bin mir jedoch noch nicht sicher über das modifizierte UTF-8.

Answer 1

Ein traditioneller Ansatz besteht darin, eine C ++ - Nachrichtenstruktur für jede Protokollnachricht zu definieren und Serialisierungs- und Deserialisierungsfunktionen dafür zu implementieren. Zum Beispiel Login -Anfrage kann so dargestellt werden:

#include <string>
#include <stdint.h>

struct LoginRequest
{
    int32_t protocol_version;
    std::string username;
    std::string password;
    int64_t map_seed;
    int8_t dimension;
};

Jetzt sind Serialisierungsfunktionen erforderlich. Zuerst benötigt es Serialisierungsfunktionen für Ganzzahlen und Zeichenfolgen, da dies die Arten von Mitgliedern in sind LoginRequest.

Integer-Serialisierungsfunktionen müssen Konvertierungen zur und von der Repräsentation von Big-Endian durchführen. Da Mitglieder der Nachricht in und vom Puffer kopiert werden, kann die Umkehrung der Byte -Reihenfolge beim Kopieren erfolgen:

#include <boost/detail/endian.hpp>
#include <algorithm>

#ifdef BOOST_LITTLE_ENDIAN

    inline void xcopy(void* dst, void const* src, size_t n)
    {
        char const* csrc = static_cast<char const*>(src);
        std::reverse_copy(csrc, csrc + n, static_cast<char*>(dst));
    }

#elif defined(BOOST_BIG_ENDIAN)

    inline void xcopy(void* dst, void const* src, size_t n)
    {
        char const* csrc = static_cast<char const*>(src);
        std::copy(csrc, csrc + n, static_cast<char*>(dst));
    }

#endif

// serialize an integer in big-endian format
// returns one past the last written byte, or >buf_end if would overflow
template<class T>
typename boost::enable_if<boost::is_integral<T>, char*>::type serialize(T val, char* buf_beg, char* buf_end)
{
    char* p = buf_beg + sizeof(T);
    if(p <= buf_end)
        xcopy(buf_beg, &val, sizeof(T));
    return p;
}

// deserialize an integer from big-endian format
// returns one past the last written byte, or >buf_end if would underflow (incomplete message)
template<class T>
typename boost::enable_if<boost::is_integral<T>, char const*>::type deserialize(T& val, char const* buf_beg, char const* buf_end)
{
    char const* p = buf_beg + sizeof(T);
    if(p <= buf_end)
        xcopy(&val, buf_beg, sizeof(T));
    return p;
}

Und für Saiten (Handling Modifizierte UTF-8 genauso wie Asciiz-Zeichenfolgen):

// serialize a UTF-8 string
// returns one past the last written byte, or >buf_end if would overflow
char* serialize(std::string const& val, char* buf_beg, char* buf_end)
{
    int16_t len = val.size();
    buf_beg = serialize(len, buf_beg, buf_end);
    char* p = buf_beg + len;
    if(p <= buf_end)
        memcpy(buf_beg, val.data(), len);
    return p;
}

// deserialize a UTF-8 string
// returns one past the last written byte, or >buf_end if would underflow (incomplete message)
char const* deserialize(std::string& val, char const* buf_beg, char const* buf_end)
{
    int16_t len;
    buf_beg = deserialize(len, buf_beg, buf_end);
    if(buf_beg > buf_end)
        return buf_beg; // incomplete message
    char const* p = buf_beg + len;
    if(p <= buf_end)
        val.assign(buf_beg, p);
    return p;
}

Und ein paar Helferfunktionen:

struct Serializer
{
    template<class T>
    char* operator()(T const& val, char* buf_beg, char* buf_end)
    {
        return serialize(val, buf_beg, buf_end);
    }
};

struct Deserializer
{
    template<class T>
    char const* operator()(T& val, char const* buf_beg, char const* buf_end)
    {
        return deserialize(val, buf_beg, buf_end);
    }
};

Verwenden Sie nun diese primitiven Funktionen LoginRequest Botschaft:

template<class Iterator, class Functor>
Iterator do_io(LoginRequest& msg, Iterator buf_beg, Iterator buf_end, Functor f)
{
    buf_beg = f(msg.protocol_version, buf_beg, buf_end);
    buf_beg = f(msg.username, buf_beg, buf_end);
    buf_beg = f(msg.password, buf_beg, buf_end);
    buf_beg = f(msg.map_seed, buf_beg, buf_end);
    buf_beg = f(msg.dimension, buf_beg, buf_end);
    return buf_beg;
}

char* serialize(LoginRequest const& msg, char* buf_beg, char* buf_end)
{
    return do_io(const_cast<LoginRequest&>(msg), buf_beg, buf_end, Serializer());
}

char const* deserialize(LoginRequest& msg, char const* buf_beg, char const* buf_end)
{
    return do_io(msg, buf_beg, buf_end, Deserializer());
}

Verwenden der obigen Helferfunktionen und darstellen Eingangs-/Ausgangspuffer als char Iteratorbereiche nur eine Funktionsvorlage ist erforderlich, um sowohl Serialisierung als auch Deserialisierung der Nachricht durchzuführen.

Und alles zusammensetzen, Verwendung:

int main()
{
    char buf[0x100];
    char* buf_beg = buf;
    char* buf_end = buf + sizeof buf;

    LoginRequest msg;

    char* msg_end_1 = serialize(msg, buf, buf_end);
    if(msg_end_1 > buf_end)
        ; // more buffer space required to serialize the message

    char const* msg_end_2 = deserialize(msg, buf_beg, buf_end);
    if(msg_end_2 > buf_end)
        ; // incomplete message, more data required
}

Answer 2

Für #1 müssen Sie verwenden ntohs und Freunde. Verwenden Sie das *s (kurze) Versionen für 16-Bit-Ganzzahlen und die *l (lange) Versionen für 32-Bit-Ganzzahlen. Das hton* (Host to Network) wird ausgehende Daten unabhängig von der Endiangheit der Plattform, auf der Sie sich befinden ntoh* (Netzwerk zu Host) weist eingehende Daten zurück (erneut unabhängig von der Plattform Endiantness)

Answer 3

von meinem Kopf ...

const char* s;  // the string you want to send
short len = strlen(s);

// allocate a buffer with enough room for the length info and the string
char* xfer = new char[ len + sizeof(short) ];

// copy the length info into the start of the buffer
// note:  you need to hanle endian-ness of the short here.
memcpy(xfer, &len, sizeof(short));

// copy the string into the buffer
strncpy(xfer + sizeof(short), s, len);

// now xfer is the string you want to send across the wire.
// it starts with a short to identify its length.
// it is NOT null-terminated.