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c++ - 表示命令包格式的数据结构

问题描述

我的目的是构建一个配置文件。所以我基本上必须以某种方式表示命令包结构。

当实际数据（二进制）出现时，我想将数据包与此配置文件进行比较，然后对其进行处理（将数据转换为 CSV 格式）。

所以有不同的命令类型。

所以每次收到一个数据包时，我都必须获取它的操作码并用配置文件检查它，并返回代表该数据包格式的适当命令格式。

命令格式可能如下所示：

操作码 - 1 个字节 - 整数

命令 - 4 字节 - 字符串

...

所有命令都没有相同数量的字段或相同的格式。

我想检索所有这些细节。我可以用 XML 表示它并使用 libxml2 之类的库对其进行解析。

下面给出了一个示例 XML 格式：

 <cmd type="Multiplication">
    <field name="opcode" type="string" bytes="4"/>
    <field name="Multiplicand" type="number" bytes="2"/>
    <field name="Multiplier" type="number" bytes="2"/>
 </cmd>

但这种方法相当缓慢。

我的想法是以某种方式在结构中表示命令包格式。但是由于 C/C++ 不是一种反射语言，因此无法知道结构成员，并且每个结构（命令）都需要一个函数来解析它。

请提出一些存储格式的方法，这样一个通用函数就可以通过查看这种格式来解析二进制数据。

非常感谢任何帮助。

标签： c++cdata-structures

解决方案

我认为您最好的选择是将文件表示为variant正确命令类型的 s 的集合。例如，假设您有三个命令选项：

struct Constant {
    short value;
};
struct UnaryOperation {
    unsigned char opcode;
    short value;
};
struct BinaryOperation {
    unsigned char opcode;
    short value1;
    short value2;
};

表示未知命令。如果你有一个未知的命令，你可以将它表示为variant三种类型中的一种：

using Command = std::variant<Constant, UnaryOperation, BinaryOperation>;

根据命令类型应用函数。假设每个命令都有不同的功能：

short eval(Constant c) {
    return c.value;
}
short eval(UnaryOperation u) {
    switch(u.opcode) {
        // stuff
    }
}
short eval(BinaryOperation b) {
    switch(b.opcode) {
        // stuff
    }
}

我们可以std::visit用来评估一个任意的Command：

short evaluate_command(Command const& command) {
    short output; 
    // This calls the right overload automatically 
    std::visit(command, [&](auto cmd) { output = eval(cmd); }); 
    return output; 
}

解析命令。 我们可以从它定义的任何类型中自动创建一个std::variant。这意味着，如果您提供一种方法来确定基于文件的命令是什么，那么这很容易做到。

enum class OpType : unsigned char {
    ConstantOp, UnaryOp, BinaryOp
};
// Command can be automatically constructed from a Constant, a UnaryOperation, or a BinaryOperation
Command readFromStream(std::istream& i) {
    OpType type;
    unsigned char op;
    short value, value2;

    // Read the type of the operation
    i >> (unsigned char&)type;

    //Return either a Constant, a UnaryOperation, or a BinaryOperation
    switch(type) {
        case OpType::ConstantOp: {
             i >> value;
             return Constant{value};
        }
        case OpType::UnaryOp: {
            i >> op >> value;
            return UnaryOperation{op, value};
        }
        case OpType::BinaryOp {
            i >> op >> value >> value2;
            return BinaryOperation{op, value, value2}; 
        }
    }
}

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