datagram.h

   1 /*
   2  *  datagram.h
   3  *  nice IPv4 UDP wrappers
   4  *
   5  *  Created by Victor Grishchenko, Arno Bakker on 3/9/09.
   6  *  Copyright 2009 Delft University of Technology. All rights reserved.
   7  *
   8  */
   9 #ifndef DATAGRAM_H
  10 #define DATAGRAM_H
  11
  12 #ifdef _MSC_VER
  13     #include "compat/stdint.h"
  14 #else
  15     #include <stdint.h>
  16 #endif
  17 #ifdef _WIN32
  18     #include <winsock2.h>
  19     #include "compat.h"
  20 #else
  21     typedef int SOCKET;
  22
  23     #include <arpa/inet.h>
  24     #include <sys/select.h>
  25     #include <sys/socket.h>
  26     #include <netinet/in.h>
  27     #include <unistd.h>
  28 #endif
  29 #include <stdlib.h>
  30 #include <fcntl.h>
  31 #include <sys/stat.h>
  32 #include <string.h>
  33 #include <stdio.h>
  34 #include <string>
  35 #include "hashtree.h"
  36 #include "compat/util.h"
  37 #include "compat.h"
  38
  39
  40 namespace swift {
  41
  42 #define MAXDGRAMSZ 2800
  43 #ifndef _WIN32
  44 #define INVALID_SOCKET -1
  45 #endif
  46
  47
  48 /** IPv4 address, just a nice wrapping around struct sockaddr_in. */
  49 struct Address {
  50     struct sockaddr_in  addr;
  51     static uint32_t LOCALHOST;
  52     void set_port (uint16_t port) {
  53         addr.sin_port = htons(port);
  54     }
  55     void set_port (const char* port_str) {
  56         int p;
  57         if (sscanf(port_str,"%i",&p))
  58             set_port(p);
  59     }
  60     void set_ipv4 (uint32_t ipv4) {
  61         addr.sin_addr.s_addr = htonl(ipv4);
  62     }
  63     void set_ipv4 (const char* ipv4_str) ;
  64     //{    inet_aton(ipv4_str,&(addr.sin_addr));    }
  65     void clear () {
  66         memset(&addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));
  67         addr.sin_family = AF_INET;
  68     }
  69     Address() {
  70         clear();
  71     }
  72     Address(const char* ip, uint16_t port)  {
  73         clear();
  74         set_ipv4(ip);
  75         set_port(port);
  76     }
  77     Address(const char* ip_port);
  78     Address(uint16_t port) {
  79         clear();
  80         set_ipv4(LOCALHOST);
  81         set_port(port);
  82     }
  83     Address(uint32_t ipv4addr, uint16_t port) {
  84         clear();
  85         set_ipv4(ipv4addr);
  86         set_port(port);
  87     }
  88     Address(const struct sockaddr_in& address) : addr(address) {}
  89     uint32_t ipv4 () const { return ntohl(addr.sin_addr.s_addr); }
  90     uint16_t port () const { return ntohs(addr.sin_port); }
  91     operator sockaddr_in () const {return addr;}
  92     bool operator == (const Address& b) const {
  93         return addr.sin_family==b.addr.sin_family &&
  94         addr.sin_port==b.addr.sin_port &&
  95         addr.sin_addr.s_addr==b.addr.sin_addr.s_addr;
  96     }
  97     const char* str () const {
  98         static char rs[4][32];
  99         static int i;
 100         i = (i+1) & 3;
 101         sprintf(rs[i],"%i.%i.%i.%i:%i",ipv4()>>24,(ipv4()>>16)&0xff,
 102                 (ipv4()>>8)&0xff,ipv4()&0xff,port());
 103         return rs[i];
 104     }
 105     bool operator != (const Address& b) const { return !(*this==b); }
 106 };
 107
 108
 109 /** UDP datagram class, a nice wrapping around sendto/recvfrom/select.
 110     Reading/writing from/to a datagram is done in a FIFO (deque) fashion:
 111     written data is appended to the tail (push) while read data is
 112     taken from the "head" of the buffer. */
 113 class Datagram {
 114
 115     Address addr;
 116     SOCKET sock;
 117     int offset, length;
 118     uint8_t    buf[MAXDGRAMSZ*2];
 119
 120 public:
 121
 122     /** bind to the address */
 123     static SOCKET Bind(Address address);
 124     /** close the port */
 125     static void Close(int port);
 126     /** the current time */
 127     static tint Time();
 128     /** wait till one of the sockets has some io to do; usec is the timeout */
 129     static SOCKET Wait (int sockcnt, SOCKET* sockets, tint usec=0);
 130     static tint now, epoch, start;
 131     static uint64_t dgrams_up, dgrams_down, bytes_up, bytes_down;
 132
 133     /** This constructor is normally used to SEND something to the address. */
 134     Datagram (SOCKET socket, const Address addr_) : addr(addr_), offset(0),
 135         length(0), sock(socket) {}
 136     /** This constructor is normally used to RECEIVE something at the socket. */
 137     Datagram (SOCKET socket) : offset(0), length(0), sock(socket) {
 138     }
 139
 140     /** space remaining */
 141     int space () const { return MAXDGRAMSZ-length; }
 142     /** size of the data (not counting UDP etc headers) */
 143     int size() const { return length-offset; }
 144     std::string str() const { return std::string((char*)buf+offset,size()); }
 145     const uint8_t* operator * () const { return buf+offset; }
 146     const Address& address () const { return addr; }
 147     /** Append some data at the back */
 148     int Push (const uint8_t* data, int l) { // scatter-gather one day
 149         int toc = l<space() ? l : space();
 150         memcpy(buf+length,data,toc);
 151         length += toc;
 152         return toc;
 153     }
 154     /** Read something from the front of the datagram */
 155     int Pull (uint8_t** data, int l) {
 156         int toc = l<size() ? l : size();
 157         //memcpy(data,buf+offset,toc);
 158         *data = buf+offset;
 159         offset += toc;
 160         return toc;
 161     }
 162
 163     int Send ();
 164     int Recv ();
 165
 166     void Clear() { offset=length=0; }
 167
 168     void    PushString (std::string str) {
 169         Push((uint8_t*)str.c_str(),str.size());
 170     }
 171     void    Push8 (uint8_t b) {
 172         buf[length++] = b;
 173     }
 174     void    Push16 (uint16_t w) {
 175         *(uint16_t*)(buf+length) = htons(w);
 176         length+=2;
 177     }
 178     void    Push32 (uint32_t i) {
 179         *(uint32_t*)(buf+length) = htonl(i);
 180         length+=4;
 181     }
 182     void    Push64 (uint64_t l) {
 183         *(uint32_t*)(buf+length) = htonl((uint32_t)(l>>32));
 184         *(uint32_t*)(buf+length+4) = htonl((uint32_t)(l&0xffffffff));
 185         length+=8;
 186     }
 187     void    PushHash (const Sha1Hash& hash) {
 188         Push((uint8_t*)hash.bits, Sha1Hash::SIZE);
 189     }
 190
 191     uint8_t    Pull8() {
 192         if (size()<1) return 0;
 193         return buf[offset++];
 194     }
 195     uint16_t Pull16() {
 196         if (size()<2) return 0;
 197         offset+=2;
 198         return ntohs(*(uint16_t*)(buf+offset-2));
 199     }
 200     uint32_t Pull32() {
 201         if (size()<4) return 0;
 202         uint32_t i = ntohl(*(uint32_t*)(buf+offset));
 203         offset+=4;
 204         return i;
 205     }
 206     uint64_t Pull64() {
 207         if (size()<8) return 0;
 208         uint64_t l = ntohl(*(uint32_t*)(buf+offset));
 209         l<<=32;
 210         l |= ntohl(*(uint32_t*)(buf+offset+4));
 211         offset+=8;
 212         return l;
 213     }
 214     Sha1Hash PullHash() {
 215         if (size()<Sha1Hash::SIZE) return Sha1Hash::ZERO;
 216         offset += Sha1Hash::SIZE;
 217         return Sha1Hash(false,(char*)buf+offset-Sha1Hash::SIZE);
 218     }
 219     //std::string    to_string () const ;
 220
 221 };
 222
 223 const char* tintstr(tint t=0);
 224 std::string sock2str (struct sockaddr_in addr);
 225 #ifdef DEBUG
 226 #define dprintf(...) printf(__VA_ARGS__)
 227 #else
 228 #define dprintf(...) {}
 229 #endif
 230 #define eprintf(...) fprintf(stderr,__VA_ARGS__)
 231 //#define dprintf(...) {}
 232
 233 }
 234
 235 #endif