Лучшая практика для анализа данных смешанного типа?

Нравится:

struct packet {
    uint16_t mfg;
    uint8_t type;
    uint16_t devid;
} __attribute__((packed));

Атрибут Packaging (или его эквивалент для вашей платформы) необходим, чтобы избежать неявного заполнения, которого нет в протоколе.

Когда у вас есть указанная выше структура, вы просто приводите (часть) массива char, который вы получили откуда угодно:

char buf[1000];
(struct packet*)(buf + N);

Лучше всего предполагать, что все данные извне программы (например, от пользователя, из файла, из сети, из другого процесса) потенциально неверны (и потенциально небезопасны / вредоносны).

Затем, исходя из предположения о «потенциальной некорректности», определите типы, чтобы различать «непроверенные, потенциально неверные данные» и «проверенные, известные правильные данные». В вашем примере вы можете использовать uint8_t packet[10]; как тип данных для непроверенных данных и нормальную структуру (с заполнением и без __attribute__((packed));) для проверенных данных. Это делает чрезвычайно трудным для программиста случайное использование небезопасных данных, когда они думают, что используют безопасные / проверенные данные.

Конечно, вам также понадобится код для преобразования между этими типами данных, который должен выполнять как можно больше проверок работоспособности (и, возможно, также беспокоиться о таких вещах, как порядок байтов). Для вашего примера эти проверки могут быть:

• являются любыми байтами, которые должны быть символами ASCII> = 0x80, и являются ли какие-либо из них недопустимыми (например, возможно, управляющие символы, такие как backspace, не разрешены).
• действителен ли идентификатор производителя (например, может быть, есть перечисление, которому он должен соответствовать)
• допустим ли тип (например, может быть, есть перечисление, которому он должен соответствовать)

Обратите внимание, что эта функция должна возвращать какой-то статус, чтобы указать, было ли преобразование успешным или нет, и в большинстве случаев этот статус также должен указывать, в чем была проблема, если преобразование не было успешным (чтобы вызывающий мог сообщить пользователя, или зарегистрируйте проблему, или решите проблему наиболее подходящим для нее способом). Например, возможно, «неизвестный идентификатор производителя» означает, что программу необходимо обновить для работы с новым производителем и что данные верны, а «неверный идентификатор производителя» означает, что данные определенно неверны.

Для полностью переносимой версии я предлагаю вам читать следующим образом:

    struct {
        uint16_t e1;
        uint8_t e2;
        uint16_t e3;
    } d;

    uint8_t *cursor;
    uint8_t rbuf[5];

    read(sock, rbuf, sizeof(rbuf));
    memcpy(&s.e1, &rbuf[0], sizeof(s.e1));
    s.e2 = rbuf[2];
    memcpy(&s.e3, &rbuf[3], sizeof(s.e3));

    s.e1 = ntohs(s.e1);
    s.e3 = ntohs(s.e3);

У вас может возникнуть соблазн сделать что-то вроде того, о чем говорили другие, например:

    struct s {
        uint16_t e1;
        uint8_t e2;
        uint16_t e3;
    } __attribute__((packed));

    struct s d;
    read(sock, &d, sizeof(d));
    s.e1 = ntohs(s.e1);
    s.e3 = ntohs(s.e3);

Однако этот код не является полностью переносимым и может привести к проблемам, поскольку вы обращаетесь к элементам (s.e3) с невыровненной памятью, что само по себе является неопределенным поведением. В некоторых случаях этот способ приемлем и желателен (меньшее загрязнение кеша, поскольку большее количество структур может заполнять разные строки кеша и, возможно, более простой код), но в других случаях это может вызвать ошибку шины и сделать ваш код несовместимым с некоторыми архитектурами.

Помимо этого, вы должны следовать другим передовым методам, например, пытаться читать как можно больше структур между вызовами read(), делать более приятный код для перевода порядка байтов от сети к хосту ... но я думаю, что следует избегать нестандартного атрибута. будь первым.

Обратите внимание, что если вы НЕ выполняете невыровненный доступ, все это (даже атрибут __packed__) совершенно не нужно, и вы можете читать такие структуры, как:

struct {
    uint16_t e1;
    uint8_t e2;
    uint8_t e2;
    uint16_t e3;
} d;

read(rsock, &d, sizeof(d));