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我正在开发一个 C 应用程序来与一个真正的控制系统设备进行通信。该设备使用定义良好的协议结构。例如,考虑设备在请求时作为 UDP 数据包发送的结构之一:-

typedef struct poll_request_s {
   uint16             poll_number; /* poll number mirrored from the 
                                    * poll request */
   uint16             length;      /* length of the message */

   /* till above it was all header section this is ACTUAL DATA */
   attribute_list_t   attr_list;   /* this attribute list contains 
                                    * various attributes */
} poll_request_t

现在,attribute_list_t是一个包含各种属性的结构,并且此列表中的每个属性都由一个标识符号标识,该标识符号是uint16(16 位整数)。所以,简而言之,协议的工作原理是这样的:-

  • 你请求一些数据。
  • 您以属性列表的形式获取数据。
  • 属性列表中的每个属性都有对象标识符。
  • 您使用此对象标识符解析每个属性(转换为主机字节顺序)。
  • 属性本身可能包含更多的属性列表。(属性初始)

这种atrtribute_list_t结构如下所示:-

typdef struct attribute_list_s {
   uint16  length;       /* length of attribute list */
   uint16  count;        /* number of attributes in this list */
   uint8   attrs_data[]; /* another container to hold attributes' data */
} attribute_list_t

现在,attrs_data只是一个占位符,用于保存列表中的所有属性。事实上,这attrs_data必须转换为另一个结构,称为ava_type读取属性信息。

typdef struct ava_type_s {
   uint16 attr_id; /* type of attribute */
   uint16 length;  /* length of this attribute 
                    *(this length of single attribute not whole list*/
   uint8  data[];  /* another flexible array to hold data for this 
                    * attribute type */
}

现在,为了迭代和解析这个结构中的属性,我目前正在使用这个算法(下面的伪代码):

uint8* packet = recv_packet(SOCKET);
/* this is used as packet iterator pointer */
unit8* packet_ptr = packet;
parsed_packet_t parsed_packet = malloc(SOME_SIZE);
.
. /* do header un-packing */
.
/* dont need attribute_list length so skip this 2 bytes */
parsed_packet += 2;

/* parsed packet do nee count of attributes */
parsed_packet.attribute_list->count = NTOHS(packet_ptr);
packed_ptr += 2; /* skip count */

/* now packet_ptr is pointer to attr_list */
offset = 0, i = 0;
for(i = 0 to attr_list->count) {
   /* cast the attributes' data to ava_type */
   packet_ptr += offset;

   /* parse object identifier */
   parsed_packet.attribute_list->data[i++].object_id = NTOHS(packet_ptr);
   packet_ptr += 2; /* skip 2 bytes */

   /* next offset would be attribute length of this packet */
   attribute_length += 2 + NTOHS(packet_ptr);
   packet_ptr += 2;

   /* now we are pointer to actual data of i(th) attribute */

   /* I've made this parser structure and hash table to
    * retrieve the parser for particular attr_id */
   parser* p = HASH_TABLE(ava_type->attr_id);

   /* parser has function point for network order to host 
    * order and visa-versa */
   p->ntoh(ava_type, parsed_packet.attribute_list->data[i]);
}

现在,我的问题是:

  • 即使,我已经HASH_TABLE在上述算法中展示了方法,但实际上,我使用的是 20 到 30 IF-ELSE。由于 C 没有hash tablein stdlib。协议中有大约 600 结构,我不想写 600 if-else。你对按照他们的attribute_id.
  • 另一个问题是我定义的结构中的编译器填充。我所有的结构都是用flexible array数据容器的字段定义的。现在,当我收到消息时,它们length几乎包含每个属性,但这length不能用于malloc..ing我的解析结构,因为编译器可能会神奇地添加一些填充字节并且我得到字节不足。为了安全起见,我通常是malloc..ing关于字节的。lenght + 300事实上,这在我看来是糟糕的内存管理实践。关于这个问题有什么建议吗?

malloc..ing到目前为止,解析接收到的消息的结构对我来说是最大的问题。我想要一些内存高效且快速的方法吗?

另外,如果你已经做过这样的项目,你会分享你的方法吗?有什么建议或意见可以让我朝着正确的方向前进吗?我想要简单的设计,而不会使事情不必要地复杂化。

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强烈建议您不要使用C结构来定义您的网络协议。C结构布局取决于:

  1. 硬件
  2. 编译器
  3. 编译器版本
  4. 源代码
  5. 源代码中嵌入的#pragmas(如果有)
  6. 编译源代码时生效的编译器选项。

使用 XDR 或其他可以为您提供标准格式的东西。您应该能够准确定义您现在在 XDR 中拥有的内容,并自动为您完成所有编码和解码。

于 2012-05-31T01:49:47.537 回答