src/net/Packet.hpp

   1 #ifndef BLANK_NET_PACKET_HPP_
   2 #define BLANK_NET_PACKET_HPP_
   3
   4 #include <cstdint>
   5 #include <ostream>
   6 #include <string>
   7 #include <SDL_net.h>
   8 #include <glm/glm.hpp>
   9
  10
  11 namespace blank {
  12
  13 class Entity;
  14 class EntityState;
  15
  16 struct Packet {
  17
  18         static constexpr std::uint32_t TAG = 0xFB1AB1AF;
  19
  20         static const char *Type2String(std::uint8_t) noexcept;
  21
  22         struct TControl {
  23                 std::uint16_t seq;
  24                 std::uint16_t ack;
  25                 std::uint32_t hist;
  26
  27                 // true if this contains an ack for given (remote) seq
  28                 bool Acks(std::uint16_t) const noexcept;
  29                 std::uint16_t AckBegin() const noexcept { return ack; }
  30                 std::uint16_t AckEnd() const noexcept { return ack - std::uint16_t(33); }
  31         };
  32
  33         struct Header {
  34                 std::uint32_t tag;
  35                 TControl ctrl;
  36                 std::uint8_t type;
  37                 std::uint8_t reserved1;
  38                 std::uint8_t reserved2;
  39                 std::uint8_t reserved3;
  40         } header;
  41
  42         static constexpr std::size_t MAX_PAYLOAD_LEN = 500 - sizeof(Header);
  43
  44         std::uint8_t payload[MAX_PAYLOAD_LEN];
  45
  46
  47         void Tag() noexcept { header.tag = TAG; }
  48
  49         void Type(std::uint8_t t) noexcept { header.type = t; }
  50         std::uint8_t Type() const noexcept { return header.type; }
  51         const char *TypeString() const noexcept { return Type2String(Type()); }
  52
  53
  54         struct Payload {
  55                 std::size_t length;
  56                 std::uint8_t *data;
  57
  58                 std::uint16_t Seq() const noexcept {
  59                         return reinterpret_cast<const Packet *>(data - sizeof(Header))->header.ctrl.seq;
  60                 }
  61
  62                 template<class T>
  63                 void Write(const T &, size_t off) noexcept;
  64                 template<class T>
  65                 void Read(T &, size_t off) const noexcept;
  66
  67                 void WriteString(const std::string &src, std::size_t off, std::size_t maxlen) noexcept;
  68                 void ReadString(std::string &dst, std::size_t off, std::size_t maxlen) const noexcept;
  69         };
  70
  71         struct Ping : public Payload {
  72                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 0;
  73                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 0;
  74         };
  75
  76         struct Login : public Payload {
  77                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 1;
  78                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 32;
  79
  80                 void WritePlayerName(const std::string &) noexcept;
  81                 void ReadPlayerName(std::string &) const noexcept;
  82         };
  83
  84         struct Join : public Payload {
  85                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 2;
  86                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 100;
  87
  88                 void WritePlayer(const Entity &) noexcept;
  89                 void ReadPlayerID(std::uint32_t &) const noexcept;
  90                 void ReadPlayerState(EntityState &) const noexcept;
  91                 void WriteWorldName(const std::string &) noexcept;
  92                 void ReadWorldName(std::string &) const noexcept;
  93         };
  94
  95         struct Part : public Payload {
  96                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 3;
  97                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 0;
  98         };
  99
 100         struct PlayerUpdate : public Payload {
 101                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 4;
 102                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 64;
 103
 104                 void WritePlayer(const Entity &) noexcept;
 105                 void ReadPlayerState(EntityState &) const noexcept;
 106         };
 107
 108         struct SpawnEntity : public Payload {
 109                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 5;
 110                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 132;
 111
 112                 void WriteEntity(const Entity &) noexcept;
 113                 void ReadEntityID(std::uint32_t &) const noexcept;
 114                 void ReadSkeletonID(std::uint32_t &) const noexcept;
 115                 void ReadEntity(Entity &) const noexcept;
 116         };
 117
 118         struct DespawnEntity : public Payload {
 119                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 6;
 120                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 4;
 121
 122                 void WriteEntityID(std::uint32_t) noexcept;
 123                 void ReadEntityID(std::uint32_t &) const noexcept;
 124         };
 125
 126         struct EntityUpdate : public Payload {
 127                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 7;
 128                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 452;
 129
 130                 static constexpr std::uint32_t MAX_ENTITIES = 7;
 131                 static constexpr std::size_t GetSize(std::uint32_t num) noexcept {
 132                         return 4 + (num * 64);
 133                 }
 134
 135                 void WriteEntityCount(std::uint32_t) noexcept;
 136                 void ReadEntityCount(std::uint32_t &) const noexcept;
 137
 138                 void WriteEntity(const Entity &, std::uint32_t) noexcept;
 139                 void ReadEntityID(std::uint32_t &, std::uint32_t) const noexcept;
 140                 void ReadEntityState(EntityState &, std::uint32_t) const noexcept;
 141         };
 142
 143         struct PlayerCorrection : public Payload {
 144                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 8;
 145                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 66;
 146
 147                 void WritePacketSeq(std::uint16_t) noexcept;
 148                 void ReadPacketSeq(std::uint16_t &) const noexcept;
 149                 void WritePlayer(const Entity &) noexcept;
 150                 void ReadPlayerState(EntityState &) const noexcept;
 151         };
 152
 153         struct ChunkBegin : public Payload {
 154                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 9;
 155                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 24;
 156
 157                 void WriteTransmissionId(std::uint32_t) noexcept;
 158                 void ReadTransmissionId(std::uint32_t &) const noexcept;
 159                 void WriteFlags(std::uint32_t) noexcept;
 160                 void ReadFlags(std::uint32_t &) const noexcept;
 161                 void WriteChunkCoords(const glm::ivec3 &) noexcept;
 162                 void ReadChunkCoords(glm::ivec3 &) const noexcept;
 163                 void WriteDataSize(std::uint32_t) noexcept;
 164                 void ReadDataSize(std::uint32_t &) const noexcept;
 165         };
 166
 167         struct ChunkData : public Payload {
 168                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 10;
 169                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = MAX_PAYLOAD_LEN;
 170                 static constexpr std::size_t MAX_DATA_LEN = MAX_LEN - 12;
 171
 172                 void WriteTransmissionId(std::uint32_t) noexcept;
 173                 void ReadTransmissionId(std::uint32_t &) const noexcept;
 174                 void WriteDataOffset(std::uint32_t) noexcept;
 175                 void ReadDataOffset(std::uint32_t &) const noexcept;
 176                 void WriteDataSize(std::uint32_t) noexcept;
 177                 void ReadDataSize(std::uint32_t &) const noexcept;
 178                 void WriteData(const std::uint8_t *, std::size_t len) noexcept;
 179                 void ReadData(std::uint8_t *, std::size_t maxlen) const noexcept;
 180         };
 181
 182
 183         template<class PayloadType>
 184         PayloadType As() {
 185                 PayloadType result;
 186                 result.length = PayloadType::MAX_LEN;
 187                 result.data = &payload[0];
 188                 return result;
 189         }
 190
 191         template<class PayloadType>
 192         static PayloadType As(const UDPpacket &pack) {
 193                 PayloadType result;
 194                 result.length = std::min(pack.len - sizeof(Header), PayloadType::MAX_LEN);
 195                 result.data = pack.data + sizeof(Header);
 196                 return result;
 197         }
 198
 199         template<class PayloadType>
 200         static PayloadType Make(UDPpacket &udp_pack) {
 201                 Packet &pack = *reinterpret_cast<Packet *>(udp_pack.data);
 202                 pack.Tag();
 203                 pack.Type(PayloadType::TYPE);
 204
 205                 udp_pack.len = sizeof(Header) + PayloadType::MAX_LEN;
 206
 207                 PayloadType result;
 208                 result.length = PayloadType::MAX_LEN;
 209                 result.data = pack.payload;
 210                 return result;
 211         }
 212
 213 };
 214
 215 }
 216
 217 #endif