Messaging: simple and fun packet parser implementation.
All checks were successful
continuous-integration/drone/push Build is passing
All checks were successful
continuous-integration/drone/push Build is passing
This commit is contained in:
parent
8d67f3470b
commit
b626999684
@ -18,20 +18,31 @@ namespace Messaging
|
|||||||
template<std::size_t N>
|
template<std::size_t N>
|
||||||
struct Packet
|
struct Packet
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
using length_type = std::uint32_t;
|
||||||
|
|
||||||
static constexpr std::uint8_t preamble[] = { 'A', 'A' };
|
static constexpr std::uint8_t preamble[] = { 'A', 'A' };
|
||||||
std::uint8_t data[N] = { 0 };
|
std::array<std::uint8_t, N> data = { 0 };
|
||||||
std::uint32_t data_length = 0;
|
std::uint32_t data_length = 0;
|
||||||
|
|
||||||
const std::uint32_t max_data_length = N;
|
const std::uint32_t max_data_length = N;
|
||||||
const std::uint32_t preamble_length = sizeof(preamble);
|
const std::uint32_t preamble_length = sizeof(preamble);
|
||||||
const std::uint32_t data_length_length = sizeof(data_length);
|
const std::uint32_t data_length_length = sizeof(data_length);
|
||||||
|
|
||||||
|
static constexpr std::size_t totalLength()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return N + sizeof(preamble) + sizeof(data_length);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Packet() = default;
|
||||||
|
Packet(const Packet&) = default;
|
||||||
|
Packet(Packet&&) noexcept = default;
|
||||||
|
|
||||||
template<std::size_t data_in_length>
|
template<std::size_t data_in_length>
|
||||||
void copy_data_in(const std::uint8_t (&data_in)[data_in_length])
|
void copy_data_in(const std::uint8_t (&data_in)[data_in_length])
|
||||||
{
|
{
|
||||||
const std::uint32_t to_copy_length = std::min(std::uint32_t(data_in_length), max_data_length);
|
const std::uint32_t to_copy_length = std::min(std::uint32_t(data_in_length), max_data_length);
|
||||||
|
|
||||||
std::memcpy(data, data_in, to_copy_length);
|
std::memcpy(data.data(), data_in, to_copy_length);
|
||||||
data_length = to_copy_length;
|
data_length = to_copy_length;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@ -40,7 +51,7 @@ struct Packet
|
|||||||
{
|
{
|
||||||
const std::uint32_t to_copy_length = std::min(std::uint32_t(data_in_length), max_data_length);
|
const std::uint32_t to_copy_length = std::min(std::uint32_t(data_in_length), max_data_length);
|
||||||
|
|
||||||
std::memcpy(data, data_in.data(), to_copy_length);
|
std::memcpy(data.data(), data_in.data(), to_copy_length);
|
||||||
data_length = to_copy_length;
|
data_length = to_copy_length;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@ -57,12 +68,12 @@ struct Packet
|
|||||||
std::memcpy(buffer, &data_length, data_length_length);
|
std::memcpy(buffer, &data_length, data_length_length);
|
||||||
buffer += data_length_length;
|
buffer += data_length_length;
|
||||||
|
|
||||||
std::memcpy(buffer, data, data_length);
|
std::memcpy(buffer, data.data(), data_length);
|
||||||
|
|
||||||
return true;
|
return true;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
bool deserialize(std::uint8_t* buffer, const std::uint32_t length)
|
bool deserialize(const std::uint8_t* buffer, const std::uint32_t length)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
const std::uint32_t header_length = preamble_length + data_length_length;
|
const std::uint32_t header_length = preamble_length + data_length_length;
|
||||||
|
|
||||||
@ -79,7 +90,7 @@ struct Packet
|
|||||||
if (length != final_length)
|
if (length != final_length)
|
||||||
return false;
|
return false;
|
||||||
|
|
||||||
std::memcpy(data, buffer + header_length, data_length);
|
std::memcpy(data.data(), buffer + header_length, data_length);
|
||||||
|
|
||||||
return true;
|
return true;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|||||||
131
Messaging/Inc/messaging_parser.hpp
Normal file
131
Messaging/Inc/messaging_parser.hpp
Normal file
@ -0,0 +1,131 @@
|
|||||||
|
//
|
||||||
|
// Created by erki on 27.03.21.
|
||||||
|
//
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifndef SKULLC_MESSAGING_PARSER_HPP
|
||||||
|
#define SKULLC_MESSAGING_PARSER_HPP
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <cstdint>
|
||||||
|
#include <cstring>
|
||||||
|
#include <array>
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace Messaging
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename P, typename std::size_t N>
|
||||||
|
class Parser
|
||||||
|
{
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
using Packet = P;
|
||||||
|
const std::size_t buffer_length = N;
|
||||||
|
|
||||||
|
Parser()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
reset();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Parser(const Parser&) = delete;
|
||||||
|
Parser(Parser&&) = delete;
|
||||||
|
|
||||||
|
void reset()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
_state = _State::Preamble;
|
||||||
|
_expected = sizeof(P::preamble);
|
||||||
|
_current_pos = 0;
|
||||||
|
_current_offset = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void pushByte(const std::uint8_t byte)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (packetReady())
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
|
||||||
|
const std::uint32_t buffer_loc = _current_offset + _current_pos;
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (_state)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case _State::Preamble:
|
||||||
|
if (byte != P::preamble[_current_pos])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
reset();
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
[[fallthrough]];
|
||||||
|
case _State::Length:
|
||||||
|
case _State::Body:
|
||||||
|
_buffer[buffer_loc] = byte;
|
||||||
|
_current_pos++;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (_current_pos == _expected)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
_setupNextState();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool packetReady() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return _state == _State::Done;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool getPacket(Packet& packet) const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return packet.deserialize(_buffer.data(), _current_offset);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
enum class _State : std::uint32_t
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Preamble,
|
||||||
|
Length,
|
||||||
|
Body,
|
||||||
|
Done
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
std::array<std::uint8_t, N> _buffer;
|
||||||
|
_State _state = _State::Preamble;
|
||||||
|
|
||||||
|
std::uint32_t _current_pos = 0;
|
||||||
|
std::uint32_t _current_offset = 0;
|
||||||
|
std::uint32_t _expected = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename T>
|
||||||
|
T _deserializeLength(const std::uint32_t offset)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::uint8_t* begin = _buffer.data() + offset;
|
||||||
|
T len(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
std::memcpy(&len, begin, sizeof(T));
|
||||||
|
|
||||||
|
return len;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void _setupNextState()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
switch (_state)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case _State::Preamble:
|
||||||
|
_state = _State::Length;
|
||||||
|
_expected = sizeof(typename P::length_type);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case _State::Length:
|
||||||
|
_state = _State::Body;
|
||||||
|
_expected = _deserializeLength<typename P::length_type>(_current_offset);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case _State::Body:
|
||||||
|
_state = _State::Done;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
_current_offset += _current_pos;
|
||||||
|
_current_pos = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif //SKULLC_MESSAGING_PARSER_HPP
|
||||||
@ -6,7 +6,7 @@ add_executable(tests
|
|||||||
main.cpp
|
main.cpp
|
||||||
ringbuffer.cpp
|
ringbuffer.cpp
|
||||||
packet.cpp
|
packet.cpp
|
||||||
)
|
parser.cpp)
|
||||||
|
|
||||||
target_link_libraries(tests
|
target_link_libraries(tests
|
||||||
PUBLIC
|
PUBLIC
|
||||||
|
|||||||
154
Tests/parser.cpp
Normal file
154
Tests/parser.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,154 @@
|
|||||||
|
//
|
||||||
|
// Created by erki on 27.03.21.
|
||||||
|
//
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <catch2/catch.hpp>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <messaging_parser.hpp>
|
||||||
|
#include <messaging_packet.hpp>
|
||||||
|
|
||||||
|
using Packet = Messaging::Packet<2>;
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
std::array<std::uint8_t, 2> test_data = { 'C', 'D' };
|
||||||
|
|
||||||
|
std::array<std::uint8_t, 8> getRawData(const std::array<std::uint8_t, 2>& data)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
std::array<std::uint8_t, 8> raw = {
|
||||||
|
'A', 'A', 0, 0, 0, 0, data[0], data[1]
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
const std::uint32_t len = 2;
|
||||||
|
std::memcpy(raw.data() + 2, &len, 4);
|
||||||
|
|
||||||
|
return raw;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
std::array<std::uint8_t, 8> getRawData()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return getRawData({'C', 'D'});
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("Parser parses raw message successfully.", "[messaging],[parser]")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Messaging::Parser<Packet, Packet::totalLength()> parser;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const std::uint8_t& byte : getRawData())
|
||||||
|
{
|
||||||
|
parser.pushByte(byte);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
REQUIRE(parser.packetReady());
|
||||||
|
|
||||||
|
SECTION("Retrieved packet is correct.")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Packet packet;
|
||||||
|
REQUIRE(parser.getPacket(packet));
|
||||||
|
|
||||||
|
REQUIRE(packet.data_length == 2);
|
||||||
|
REQUIRE(packet.data[0] == 'C');
|
||||||
|
REQUIRE(packet.data[1] == 'D');
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("Parser ignores extra bytes when done.", "[messaging],[parser]")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Messaging::Parser<Packet, Packet::totalLength()> parser;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const std::uint8_t& byte : getRawData())
|
||||||
|
{
|
||||||
|
parser.pushByte(byte);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
REQUIRE(parser.packetReady());
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const std::uint8_t& byte : getRawData({ 'E', 'F' }))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
parser.pushByte(byte);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
SECTION("Retrieved packet is correct.")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Packet packet;
|
||||||
|
REQUIRE(parser.getPacket(packet));
|
||||||
|
|
||||||
|
REQUIRE(packet.data_length == 2);
|
||||||
|
REQUIRE(packet.data[0] == 'C');
|
||||||
|
REQUIRE(packet.data[1] == 'D');
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("Parser ignores junk data until header is spotted.", "[messaging],[parser]")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Messaging::Parser<Packet, Packet::totalLength()> parser;
|
||||||
|
const std::array<std::uint8_t, 8> junk_data = {
|
||||||
|
'E', 'F', 'A', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L'
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const std::uint8_t& byte : junk_data)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
parser.pushByte(byte);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
REQUIRE(parser.packetReady() == false);
|
||||||
|
|
||||||
|
SECTION("Valid packet after junk is parsed successfully.")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (const std::uint8_t& byte : getRawData())
|
||||||
|
{
|
||||||
|
parser.pushByte(byte);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
REQUIRE(parser.packetReady());
|
||||||
|
|
||||||
|
SECTION("Retrieved packet is correct.")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Packet packet;
|
||||||
|
REQUIRE(parser.getPacket(packet));
|
||||||
|
|
||||||
|
REQUIRE(packet.data_length == 2);
|
||||||
|
REQUIRE(packet.data[0] == 'C');
|
||||||
|
REQUIRE(packet.data[1] == 'D');
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("Parser resets successfully when required.", "[messaging],[parser]")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Messaging::Parser<Packet, Packet::totalLength()> parser;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (const std::uint8_t& byte : getRawData())
|
||||||
|
{
|
||||||
|
parser.pushByte(byte);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
REQUIRE(parser.packetReady());
|
||||||
|
|
||||||
|
parser.reset();
|
||||||
|
|
||||||
|
REQUIRE(parser.packetReady() == false);
|
||||||
|
|
||||||
|
SECTION("Follow-up packet is parsed successfully.")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (const std::uint8_t& byte : getRawData())
|
||||||
|
{
|
||||||
|
parser.pushByte(byte);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
REQUIRE(parser.packetReady());
|
||||||
|
|
||||||
|
SECTION("Retrieved packet is correct.")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Packet packet;
|
||||||
|
REQUIRE(parser.getPacket(packet));
|
||||||
|
|
||||||
|
REQUIRE(packet.data_length == 2);
|
||||||
|
REQUIRE(packet.data[0] == 'C');
|
||||||
|
REQUIRE(packet.data[1] == 'D');
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
Loading…
x
Reference in New Issue
Block a user