frame可以实现帧的封装与解析

#include<fstream.h> // 用于文件操作 #include<stdlib.h> // 用于程序流程控制 #include<string.h> #include<iostream.h> #include<stdio.h> //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CRC校验，在上一轮校验的基础上继续作8位CRC校验 // // 输入参数： // chCurrByte 低8位数据有效，记录了上一次CRC校验的余数 // chNextByte 低8位数据有效，记录了本次要继续校验的一个字节 // // 传出参数： // chCurrByte 低8位数据有效，记录了本次CRC校验的余数 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// void checkCRC(int &chCurrByte, int chNextByte) { // CRC循环：每次调用进行8次循环，处理一个字节的数据。 for (int nMask = 0x80; nMask > 0; nMask >>= 1) // >>=1,右移赋值 { if ((chCurrByte & 0x80) != 0) // 首位为1：移位，并进行异或运算 { chCurrByte <<= 1; // 移一位 if ( (chNextByte & nMask) != 0) // 补一位 { chCurrByte |= 1; //或赋值 } chCurrByte ^= 7; // 异或赋值，首位已经移出，仅对低8位进行异或运算，7的二进制为0000,0111 } else // 首位为0，只移位，不进行异或运算 { chCurrByte <<= 1; // 移一位 if ( (chNextByte & nMask) != 0) // 补一位 { chCurrByte |= 1; } } } } void main(int argc, char* argv[]) { char* data=new char[10000]; // 检测命令行参数的正确性 if (argc!= 3) { cout << "请以帧封装包文件为参数重新执行程序" << endl; exit(0); } if(strcmp(argv[1],"-e")!=0) { if(strcmp(argv[1],"-u")!=0) { cout<<"输入的命令有误，请重新输入！"; exit(0); } // 输入的命令为解析命令 // 检测输入文件是否存在，并可以按所需的权限和方式打开 ifstream file(argv[2], ios::in|ios::binary|ios::nocreate); //ios::in 读;ios::binary 二进制模式;ios::nocreate 打开一个文件时，如果文件不存在，不创建文件 if (!file.is_open()) { cout << "无法打开帧封装包文件，请检查文件是否存在并且未损坏" << endl; exit(0); } // 变量声明及初始化 int nSN = 1; // 帧序号 int nCheck = 0; // 校验码 int nCurrDataOffset = 22; // 帧头偏移量 int nCurrDataLength = 0; // 数据字段长度 bool bParseCont = true; // 是否继续对输入文件进行解析 int nFileEnd = 0; // 输入文件的长度 // 计算输入文件的长度 file.seekg(0, ios::end); // 把文件指针移到文件的末尾 nFileEnd = file.tellg(); // 取得输入文件的长度 file.seekg(0, ios::beg); // 文件指针位置初始化 cout.fill('0'); // 显示初始化,多余的位用0填充。 cout.setf(ios::uppercase); // 以大写字母输出 // 定位到输入文件中的第一个有效帧 // 从文件头开始，找到第一个连续的“AA-AA-AA-AA-AA-AA-AA-AB” while ( true ) { for (int j = 0; j < 7; j++) // 找7个连续的0xaa { if (file.tellg() >= nFileEnd) // 安全性检测 { cout<<"没有找到合法的帧"<<endl; file.close(); exit(0); } // 看当前字符是不是0xaa，如果不是，则重新寻找7个连续的0xaa if (file.get() != 0xaa) { j = -1; } } if (file.tellg() >= nFileEnd) // 安全性检测 { cout<<"没有找到合法的帧"<<endl; file.close(); exit(0); } if (file.get()== 0xab) // 判断7个连续的0xaa之后是否为0xab { break; } } // 将数据字段偏移量定位在上述二进制串之后14字节处，并准备进入解析阶段 nCurrDataOffset = file.tellg() + 14; file.seekg(-8,ios::cur); // 主控循环 while ( bParseCont ) // 当仍然可以继续解析输入文件时,继续解析 { // 检测剩余文件是否可能包含完整帧头 if (file.tellg() + 14 > nFileEnd) { cout<<endl<<"没有找到完整帧头，解析终止"<<endl; file.close(); exit(0); } int c; // 读入字节 int i = 0; // 循环控制变量 int EtherType = 0; // 由帧中读出的类型字段 bool bAccept = true; // 是否接受该帧 // 输出帧的序号 cout << endl << "序号：\t\t" << nSN; // 输出前导码，只输出，不校验 cout << endl << "前导码：\t"; for (i = 0; i < 7; i++) // 输出格式为：AA AA AA AA AA AA AA { cout.width(2); cout << hex << file.get() << dec << " "; } // 输出帧前定界符，只输出，不校验 cout << endl << "帧前定界符：\t"; cout.width(2); // 输出格式为：AB cout << hex << file.get(); // 输出目的地址，并校验 cout << endl << "目的地址：\t"; for (i = 0; i < 6; i++) // 输出格式为：xx-xx-xx-xx-xx-xx { c = file.get(); cout.width(2); cout<< hex << c << dec << (i==5 ? "" : "-"); if (i == 0) // 第一个字节，作为“余数”等待下一个bit { nCheck = c; } else // 开始校验 { checkCRC(nCheck, c); } } // 输出源地址，并校验 cout << endl << "源地址：\t"; for (i = 0; i < 6; i++) // 输出格式为：xx-xx-xx-xx-xx-xx { c = file.get(); cout.width(2); cout<< hex << c << dec << (i==5 ? "" : "-"); checkCRC(nCheck, c); // 继续校验 } // 输出类型字段，并校验 cout<<endl<<"类型字段：\t"; cout.width(2); // 输出类型字段的高8位 c = file.get(); cout<< hex << c << dec << " "; checkCRC(nCheck, c); // CRC校验 EtherType = c; // 输出类型字段的低8位 c = file.get(); cout.width(2); cout<< hex << c; checkCRC(nCheck,c); // CRC校验 EtherType <<= 8; // 左移八位，转换成主机格式 EtherType |= c; // 定位下一个帧，以确定当前帧的结束位置 while ( bParseCont ) { for (int i = 0; i < 7; i++) //找下一个连续的7个0xaa { if (file.tellg() >= nFileEnd) //到文件末尾，退出循环 { bParseCont = false; break; } // 看当前字符是不是0xaa，如果不是，则重新寻找7个连续的0xaa if (file.get() != 0xaa) { i = -1; } } // 如果直到文件结束仍没找到上述比特串，将终止主控循环的标记bParseCont置为true bParseCont = bParseCont && (file.tellg() < nFileEnd); // 判断7个连续的0xaa之后是否为0xab if (bParseCont && file.get() == 0xab) { break; } } // 计算数据字段的长度 nCurrDataLength = bParseCont ? // 是否到达文件末尾 (file.tellg() - 8 - 1 - nCurrDataOffset) : // 没到文件末尾：下一帧头位置 - 前导码和定界符长度 - CRC校验码长度 - 数据字段起始位置 (file.tellg() - 1 - nCurrDataOffset); // 已到达文件末尾：文件末尾位置 - CRC校验码长度 - 数据字段起始位置 // 以文本格式数据字段，并校验 cout << endl << "数据字段：\t"; unsigned char* pData = new unsigned char[nCurrDataLength]; // 创建缓冲区 file.seekg(bParseCont ? (-8 - 1 -nCurrDataLength) : ( -1 - nCurrDataLength), ios::cur); file.read(pData, nCurrDataLength); // 读入数据字段 int nCount = 50; // 每行的基本字符数量 for (i = 0; i < nCurrDataLength; i++) // 输出数据字段文本 { nCount--; cout << pData[i]; // 字符输出 checkCRC(nCheck, (int)pData[i]); // CRC校验 if ( nCount < 0) // 换行处理 { // 将行尾的单词写完整 if ( pData[i] == ' ' ) { cout << endl << "\t\t"; nCount = 50; } // 处理过长的行尾单词：换行并使用连字符 if ( nCount < -10) { cout<< "-" << endl << "\t\t"; nCount = 50; } } } delete[] pData; //释放缓冲区空间 // 输出CRC校验码，如果CRC校验有误，则输出正确的CRC校验码 cout << endl <<"CRC校验"; c = file.get(); // 读入CRC校验码 int nTmpCRC = nCheck; checkCRC(nCheck, c); // 最后一步校验 if ((nCheck & 0xff) == 0) // CRC校验无误 { cout.width(2); cout<<"(正确)：\t"<< hex << c; } else // CRC校验有误 { cout.width(2); cout<< "(错误)：\t" << hex << c; checkCRC(nTmpCRC, 0); // 计算正确的CRC校验码 cout<< "\t应为：" << hex << (nTmpCRC & 0xff); bAccept = false; // 将帧的接收标记置为false } // 如果数据字段长度不足46字节或数据字段长度超过1500字节，则将帧的接收标记置为false if (nCurrDataLength < 46 || nCurrDataLength > 1500 ) { bAccept = false; } // 输出帧的接收状态 cout<< endl << "状态：\t\t" << (bAccept ? "Accept" : "Discard") << endl <<