La costruzione e l'invio di dati binari su rete

Question

Io sono la creazione di un client a riga di comando per Minecraft. C'è una specifica completa sul protocollo che può essere trovato qui: http://mc.kev009.com/Protocol. Per rispondere alla tua domanda in anticipo, sì, io sono un po 'di C ++ niubbo.

Ho diversi problemi in attuazione del presente protocollo, di cui ogni critica.

1. Il protocollo dice che tutti i tipi sono big-endian. Non ho idea di come dovrei controllare se i miei dati sono little-endian e se sì come convertire in big-endian.
2. Il tipo di dati stringa è uno strano un bit. È una stringa modificata UTF-8 che è preceduta da una breve contenente la lunghezza della stringa. Non ho idea di come dovrei confezionare questo in un semplice array char [] né come convertire i miei semplici stringhe in UTF-8 quelli modificati.
3. Anche se sapessi come convertire i miei dati al big-endian e creare modificati stringhe UTF-8 io ancora non so come imballare questo in su in un array di caratteri [] e inviare questo come un pacchetto. Tutto quello che ho fatto prima è semplice rete HTTP che è ASCII.

Le spiegazioni, collegamenti, i nomi delle funzioni correlate e frammenti corti molto apprezzati!

Modifica

1 e 3 si risponde ora. 1 sia risolta seguito da user470379. 3 è risposta da questa discussione impressionante che spiega quello che voglio fare molto bene: http://cboard.cprogramming.com/networking-device-communication/68196-sending-non-char*-data.html non sono sicuro circa l'UTF modificato 8 ancora però.

Answer 1

Un approccio tradizionale è quello di definire un C ++ struttura del messaggio per ciascun messaggio di protocollo e implementare funzioni di serializzazione e deserializzazione per esso. Per esempio Accesso Richiesta può essere rappresentato in questo modo:

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

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

sono necessarie funzioni di serializzazione Now. In primo luogo ha bisogno di funzioni di serializzazione per gli interi e stringhe, dal momento che questi sono i tipi di membri in LoginRequest.

funzioni di serializzazione Integer bisogno di fare conversioni da e per big-endian rappresentazione. Dal momento che i membri del messaggio vengono copiati e dal buffer, l'inversione dell'ordine di byte può essere fatto durante la copia:

#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;
}

E per archi (movimentazione modificato UTF-8 allo stesso modo come stringhe ASCIIZ ):

// 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;
}

E un paio di funtori helper:

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);
    }
};

Ora, usando queste funzioni primitive che possiamo facilmente serializzare e deserializzare messaggio LoginRequest:

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());
}

Usando i funtori helper sopra e rappresentano buffer di ingresso / uscita come char iteratore varia solo modello funzione è necessaria per fare entrambe serializzazione e deserializzazione del messaggio.

E mettere tutto insieme, l'utilizzo:

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

Per 1 #, avrete bisogno di utilizzare ntohs e gli amici. Utilizzare le versioni (breve) *s per interi a 16 bit, e la *l (lunghe) versioni per interi a 32 bit. Il hton* (host alla rete) ti permette di convertire i dati in uscita al big-endian indipendentemente dalla endianness della piattaforma si è in, e ntoh* (rete per host) converte di nuovo i dati in ingresso (di nuovo, indipendentemente dalla piattaforma endianness)

Answer 3

fuori dalla parte superiore della mia testa ...

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.