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                 /// WARNING: do not use these if the data doesn not
  59                 ///          point into a real packet's payload
  60                 const Packet &GetPacket() const noexcept {
  61                         return *reinterpret_cast<const Packet *>(data - sizeof(Header));
  62                 }
  63                 const Header &GetHeader() const noexcept {
  64                         return GetPacket().header;
  65                 }
  66                 std::uint16_t Seq() const noexcept {
  67                         return GetHeader().ctrl.seq;
  68                 }
  69
  70                 template<class T>
  71                 void Write(const T &, size_t off) noexcept;
  72                 template<class T>
  73                 void Read(T &, size_t off) const noexcept;
  74
  75                 void WriteString(const std::string &src, std::size_t off, std::size_t maxlen) noexcept;
  76                 void ReadString(std::string &dst, std::size_t off, std::size_t maxlen) const noexcept;
  77         };
  78
  79         struct Ping : public Payload {
  80                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 0;
  81                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 0;
  82         };
  83
  84         struct Login : public Payload {
  85                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 1;
  86                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 32;
  87
  88                 void WritePlayerName(const std::string &) noexcept;
  89                 void ReadPlayerName(std::string &) const noexcept;
  90         };
  91
  92         struct Join : public Payload {
  93                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 2;
  94                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 100;
  95
  96                 void WritePlayer(const Entity &) noexcept;
  97                 void ReadPlayerID(std::uint32_t &) const noexcept;
  98                 void ReadPlayerState(EntityState &) const noexcept;
  99                 void WriteWorldName(const std::string &) noexcept;
 100                 void ReadWorldName(std::string &) const noexcept;
 101         };
 102
 103         struct Part : public Payload {
 104                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 3;
 105                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 0;
 106         };
 107
 108         struct PlayerUpdate : public Payload {
 109                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 4;
 110                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 76;
 111
 112                 void WritePredictedState(const EntityState &) noexcept;
 113                 void ReadPredictedState(EntityState &) const noexcept;
 114                 void WriteMovement(const glm::vec3 &) noexcept;
 115                 void ReadMovement(glm::vec3 &) const noexcept;
 116                 void WritePitch(float) noexcept;
 117                 void ReadPitch(float &) const noexcept;
 118                 void WriteYaw(float) noexcept;
 119                 void ReadYaw(float &) const noexcept;
 120                 void WriteActions(std::uint8_t) noexcept;
 121                 void ReadActions(std::uint8_t &) const noexcept;
 122                 void WriteSlot(std::uint8_t) noexcept;
 123                 void ReadSlot(std::uint8_t &) const noexcept;
 124         };
 125
 126         struct SpawnEntity : public Payload {
 127                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 5;
 128                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 132;
 129
 130                 void WriteEntity(const Entity &) noexcept;
 131                 void ReadEntityID(std::uint32_t &) const noexcept;
 132                 void ReadSkeletonID(std::uint32_t &) const noexcept;
 133                 void ReadEntity(Entity &) const noexcept;
 134         };
 135
 136         struct DespawnEntity : public Payload {
 137                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 6;
 138                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 4;
 139
 140                 void WriteEntityID(std::uint32_t) noexcept;
 141                 void ReadEntityID(std::uint32_t &) const noexcept;
 142         };
 143
 144         struct EntityUpdate : public Payload {
 145                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 7;
 146                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 480;
 147
 148                 static constexpr std::uint32_t MAX_ENTITIES = 7;
 149                 static constexpr std::size_t GetSize(std::uint32_t num) noexcept {
 150                         return 4 + (num * 68);
 151                 }
 152
 153                 void WriteEntityCount(std::uint32_t) noexcept;
 154                 void ReadEntityCount(std::uint32_t &) const noexcept;
 155
 156                 void WriteEntity(const Entity &, std::uint32_t) noexcept;
 157                 void ReadEntityID(std::uint32_t &, std::uint32_t) const noexcept;
 158                 void ReadEntityState(EntityState &, std::uint32_t) const noexcept;
 159         };
 160
 161         struct PlayerCorrection : public Payload {
 162                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 8;
 163                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 66;
 164
 165                 void WritePacketSeq(std::uint16_t) noexcept;
 166                 void ReadPacketSeq(std::uint16_t &) const noexcept;
 167                 void WritePlayer(const Entity &) noexcept;
 168                 void ReadPlayerState(EntityState &) const noexcept;
 169         };
 170
 171         struct ChunkBegin : public Payload {
 172                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 9;
 173                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = 24;
 174
 175                 void WriteTransmissionId(std::uint32_t) noexcept;
 176                 void ReadTransmissionId(std::uint32_t &) const noexcept;
 177                 void WriteFlags(std::uint32_t) noexcept;
 178                 void ReadFlags(std::uint32_t &) const noexcept;
 179                 void WriteChunkCoords(const glm::ivec3 &) noexcept;
 180                 void ReadChunkCoords(glm::ivec3 &) const noexcept;
 181                 void WriteDataSize(std::uint32_t) noexcept;
 182                 void ReadDataSize(std::uint32_t &) const noexcept;
 183         };
 184
 185         struct ChunkData : public Payload {
 186                 static constexpr std::uint8_t TYPE = 10;
 187                 static constexpr std::size_t MAX_LEN = MAX_PAYLOAD_LEN;
 188                 static constexpr std::size_t MAX_DATA_LEN = MAX_LEN - 12;
 189
 190                 void WriteTransmissionId(std::uint32_t) noexcept;
 191                 void ReadTransmissionId(std::uint32_t &) const noexcept;
 192                 void WriteDataOffset(std::uint32_t) noexcept;
 193                 void ReadDataOffset(std::uint32_t &) const noexcept;
 194                 void WriteDataSize(std::uint32_t) noexcept;
 195                 void ReadDataSize(std::uint32_t &) const noexcept;
 196                 void WriteData(const std::uint8_t *, std::size_t len) noexcept;
 197                 void ReadData(std::uint8_t *, std::size_t maxlen) const noexcept;
 198         };
 199
 200
 201         template<class PayloadType>
 202         PayloadType As() {
 203                 PayloadType result;
 204                 result.length = PayloadType::MAX_LEN;
 205                 result.data = &payload[0];
 206                 return result;
 207         }
 208
 209         template<class PayloadType>
 210         static PayloadType As(const UDPpacket &pack) {
 211                 PayloadType result;
 212                 result.length = std::min(pack.len - sizeof(Header), PayloadType::MAX_LEN);
 213                 result.data = pack.data + sizeof(Header);
 214                 return result;
 215         }
 216
 217         template<class PayloadType>
 218         static PayloadType Make(UDPpacket &udp_pack) {
 219                 Packet &pack = *reinterpret_cast<Packet *>(udp_pack.data);
 220                 pack.Tag();
 221                 pack.Type(PayloadType::TYPE);
 222
 223                 udp_pack.len = sizeof(Header) + PayloadType::MAX_LEN;
 224
 225                 PayloadType result;
 226                 result.length = PayloadType::MAX_LEN;
 227                 result.data = pack.payload;
 228                 return result;
 229         }
 230
 231 };
 232
 233 }
 234
 235 #endif