Sock-09.バイトオーダーとか構造体の話

今回のお題

インターネットの世界では様々な通信機器が存在

バイトオーダー

2バイト以上のデータの取り扱いが環境で違う

A君「10000円あげる」 ※short

B君「A君が4135円くれるらしい」

A君「10000円あげる」 ※long(int)

B君「A君が270991360円くれるらしい」

構造体のサイズ

long型の変数 * 1、int型の変数 * 1、short型の変数 * 1、char型の変数*1 ... で構成される構造体のサイズは？

宣言順でかわる…

バイトオーダー

2バイト以上のデータの取り扱い方が環境によって異なる

https://www.coins.tsukuba.ac.jp/~syspro/2010/No6_files/byte-order.png

陽悦先生に感謝！！

ネットワークバイトオーダー

環境によってバイトオーダーが違っているため、下記のルールが設けられている

ネットワーク上に流す多バイトデータはネットワークバイトオーダーに変換すること

ちなみに、ビッグエンディアン

なので、多バイトデータを送受信する場合は↓となる

送信前：ネットワークバイトオーダーに変換して送信

受信後：各ホストのバイトオーダーに変換して利用

ネットワークバイトオーダーへの変換

Host TO Networkの略

ホストのバイトオーダーへの変換

Network TO Hostの略

バイト境界とメモリアラインメント

メモリアラインメント( アライメント )

変数をメモリ上に配置する際に位置調整を行うこと

バイト境界が4 → アドレスを4の倍数にする

バイト境界が8 → アドレスを8の倍数にする

code:sample.cpp

using namespace std;

struct HOGE

{

char ch;

short sh; // ここ

long l;

int n;

};

struct FUGA

{

char ch;

long l;

int n;

short sh; // ここ

};

int main(void)

{

cout << sizeof(HOGE) << endl;

cout << sizeof(FUGA) << endl;

return 0;

}

同じメンバ変数だが宣言順によって、余白ができるためサイズが変わる

おまけ

バイト境界を設定することも可能

ただ、処理効率が落ちるのでいやだなーとおもう

要するに今回伝えたいこと！

環境次第でいろいろ変わるから、「通信相手は違うかも」と考えながら作る必要がある！！！

おまけ

構造体の送受信を行う際は、メンバ変数の最初に構造体のサイズを入れる変数を用意

code:sample.cpp

struct HOGE

{

int32_t size; // この構造体のサイズ 32ビット

～以下略～

};

受信時にいったん32ビット( 4バイト )分取得

code:sample.cpp

struct HOGE

{

int32_t size; // この構造体のサイズ 32ビット

～以下略～

};

～省略～

int32_t size; // 送られてくるデータ( 構造体 )のサイズを最初に取得

int ret = recv( sock, (char *)&size, sizeof( size ), MSG_PEEK, ～ ); // recvfrom()でも同様

その分のメモリ確保して、データ全体の受信領域を確保

受信しようとしていた構造体のサイズと一致しているかチェック

code:sample.cpp

struct HOGE

{

int32_t size; // この構造体のサイズ 32ビット

～以下略～

};

～省略～

int32_t size; // 送られてくるデータ( 構造体 )のサイズを最初に取得

int ret = recv( sock, (char *)&size, sizeof( size ), MSG_PEEK, ～ ); // recvfrom()でも同様

～省略～

int ret = recv( sock, 受信したデータの格納領域の先頭アドレス, size, 0, ～ ); // recvfrom()でも同様