如何创建我自己的数据包通过UDP发送？

Question

我正在C中实现TFTP协议的自己的客户端 - 服务器应用程序。在阅读了TFTP的RFC并开发了一个简单的套接字客户机 - 服务器应用之后，现在我对如何创建必须为TFTP协议创建的特定数据包有点困惑。

例如，WRQ分组必须是这样的：

 2 bytes  string 1 byte  string 1 byte 
     ------------------------------------------------ 
     | Opcode | Filename | 0 | Mode | 0 | 
     ------------------------------------------------ 

其从官方RFC萃取。

我有一个.h在其中我定义了数据包的所有结构，但我不知道我是否正确地做，我很幸运在网上找到信息。

我为此包创建的结构是：

struct WRQ { 
     signed short int opcode; //2 bytes 
     char * filename; // N bytes 
    char zero_0; // 1 byte 
     char * mode; // N Bytes 
    char zero_1; // 1 byte 
    }; 

我有两个疑惑：

一个）当我做出的sizeof（结构WRQ）它返回20个字节。这不是我想要的尺寸。为什么发生这种情况？

b）我该如何定义字符串？因为我希望服务器接收字符串本身，并且，我认为，这样，它将接收到客户机中字符串的指针。

我希望一切都很清楚，你可以帮助我，因为我现在被卡住了！

Answer 1

在你的代码中，char * filename;是一个指向char的指针。这意味着filename只占用4个字节。即使您的字符串长度为1000字节，由于filename只是一个指针，它只包含字符串第一个字符的4字节内存地址。

因此，您有两种解决方案：使用char filename[MAX_LENGTH]来声明一个大小为MAX_LENGTH的字符串，并始终通过该字符串。或者，您可以包含另一个字段，例如“filename_length”，它告诉您读取文件名字段时需要多少字节。

（上面实际上是错误的，filename可能不是4字节长，文件名将是sizeof(char*)字节，这可能是4个字节，但指针并不总是4个字节，现在人们正在进入很多在64位体系结构上假设一个4字节指针的麻烦，所以我只是说'不要低估我。]

要回答你的第二个问题 - 为什么是sizeof（）20字节？编译器会用额外的字节填充结构的各个部分，以便每个成员都可以放入一个4字节的边界内。编译器可以用“单词”而不是奇怪大小的结构高效地工作。 （同样，“4”取决于体系结构，每个体系结构都有自己的“单词”长度）。这就是所谓的对齐。有一个优秀的SO线程给出了更多的细节：Why isn't sizeof for a struct equal to the sum of sizeof of each member?

Answer 2

你不能只是把char*放在那里，并期望它工作，因为这是一个指针，你需要实际的字符数据出现在数据包中（在两个程序之间传递的指针几乎不会工作！）。由于数据包的文件名部分是可变长度的，因此您无法将整个数据包表示为结构，因为您正在尝试执行此操作。相反，你应该动态地通过连接需求的作品，如具有此签名的函数生成的数据包：

vector<char> makePacket(uint16_t opcode, const char* filename, const char* mode); 

Answer 3

下面的代码（有没有错误检查）是建立在数据包的一个可能的方式并发送它。请注意，它假定filename和mode都不是NULL。我不知道这是否是一个有效的假设。即使是这样，在实际代码中使用它们之前检查NULL也是明智的：

struct WRQ *p; 
int packetLen; 
char *buf; 
char *pos; 
int ret; 

// compute packet length. Start with fixed size data 
packetLen = sizeof(p->opcode) + sizeof(p->zero_0) + sizeof(p->zero_1); 
// This assumes (possibly incorrectly) that filename and mode are not null 
packetLen += strlen(p->filename) + 1; 
packetLen += strlen(p->mode) + 1; 

// allocate the buffer 
buf = malloc(packetLen); 
pos = buf; 

// and start filling it in 
// I am assuming (but didn't study the RFC that it should be network byte order) 
*(signed short int*)pos = htons(p->opcode); 
pos += sizeof(p->opcode); 
strcpy(pos, p->filename); 
pos += strlen(p->filename) + 1; 
*pos = p->zero_0; 
strcpy(pos, p->mode); 
pos += strlen(p->mode) + 1; 
*pos = p->zero_1; 

ret = send(s, buf, packetLen, flags); 

free(buf); 

Answer 4

C结构不能具有可变大小。您必须将“文件名”和“模式”定义为char field_name [preset size];或在运行时手动构建内存缓冲区中的结构。最后，如果你需要的是TF中的TFTP实现，你可以打赌，如果已经有人写了，你可以打赌。例如。在各种Linux发行版中使用了BSD'ed tftp-hpa。