【chatgpt代码系列】解析和封包TCP自由协议

Q1：给我一个解析tcp自由协议的c++代码，自由协议按顺序由1字节包头，2字节数据段长度，任意字节数据段，2字节CRC-16校验位，1字节包尾构成。

以下是一个简单的C++代码示例，用于解析TCP自由协议：

#include 
#include 
#include using namespace std;// TCP自由协议数据包结构
struct TcpPacket {uint8_t head; // 包头，1字节uint16_t length; // 数据段长度，2字节vector<uint8_t> data; // 数据段，任意字节uint16_t crc; // 校验码，2字节uint8_t tail; // 包尾，1字节
};// 解析TCP自由协议数据包
TcpPacket parseTcpPacket(const vector<uint8_t>& buffer) {TcpPacket packet;// 解析包头packet.head = buffer[0];// 解析数据段长度packet.length = (buffer[1] << 8) | buffer[2];// 解析数据段packet.data.resize(packet.length);for (int i = 0; i < packet.length; i++) {packet.data[i] = buffer[3 + i];}// 解析校验码packet.crc = (buffer[3 + packet.length] << 8) | buffer[4 + packet.length];// 解析包尾packet.tail = buffer[5 + packet.length];return packet;
}// 测试解析函数
int main() {vector<uint8_t> buffer = { 0xAA, 0x00, 0x05, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x0F, 0xBB };TcpPacket packet = parseTcpPacket(buffer);cout << "head: " << hex << (int)packet.head << endl;cout << "length: " << dec << packet.length << endl;cout << "data: ";for (int i = 0; i < packet.data.size(); i++) {cout << hex << (int)packet.data[i] << " ";}cout << endl;cout << "crc: " << hex << packet.crc << endl;cout << "tail: " << hex << (int)packet.tail << endl;return 0;
}

该代码使用结构体 TcpPacket 存储TCP自由协议数据包的各个字段，并实现了一个解析函数 parseTcpPacket()，该函数可以将一个字节数组转换为一个数据包结构体。在 main() 函数中，给出了一个测试用例，展示了如何使用 parseTcpPacket() 函数解析一个字节数组并打印出各个字段的值。

Q2：请继续补充封装数据包的过程，包括crc-16校验计算，用查表法实现

好的，接下来我将补充封装数据包的过程，包括CRC-16校验计算和用查表法实现。

以下是一个简单的C++代码示例，用于封装TCP自由协议：

#include 
#include 
#include using namespace std;// CRC-16校验表
const uint16_t crc_table[] = {0x0000, 0xC0C1, 0xC181, 0x0140, 0xC301, 0x03C0, 0x0780, 0xC741,0xC601, 0x0270, 0x0660, 0xC5A1, 0x01E0, 0xC141, 0xC101, 0x00C0,0xCE01, 0x2EC0, 0x2AC0, 0xCA01, 0x2BC0, 0xCB01, 0xCF41, 0x2F80,0x2880, 0xC821, 0xCC61, 0x2CA0, 0x2E60, 0xCEA1, 0xCAA1, 0x2A60,0xD801, 0x18C0, 0x14C0, 0xD401, 0x1780, 0xD741, 0xD301, 0x13C0,0x1080, 0xD041, 0xD441, 0x1480, 0xD781, 0x1780, 0x1380, 0xD341,0x1BC0, 0xDB01, 0xDF41, 0x1F80, 0xDA81, 0x1A40, 0x1E00, 0xDEC1,0xD981, 0x1940, 0x1D40, 0xD501, 0x1940, 0xD881, 0xDC81, 0x1C40,0xF001, 0x30C0, 0x34C0, 0xF401, 0x3580, 0xF741, 0xF301, 0x33C0,0x3080, 0xF041, 0xF441, 0x3480, 0xF781, 0x3780, 0x3380, 0xF341,0x3BC0, 0xFB01, 0xFF41, 0x3F80, 0xFA81, 0x3A40, 0x3E00, 0xFEC1,0xFB81, 0x3B40, 0x3D40, 0xF501, 0x3D40, 0xFD81, 0xF981, 0x3940,0x2800, 0xE8C1, 0xECC1, 0x2D00, 0xED41, 0x2D80, 0x2980, 0xE941,0xEE01, 0x2EC0, 0x2AC0, 0xEA01, 0x2BC0, 0xEB01, 0xEF41, 0x2F80,0xE881, 0x2840, 0x2C40, 0xECC1, 0x2D00, 0xED41, 0xE901, 0x2940,0x2E00, 0xEE41, 0xEA41, 0x2A80, 0x2E80, 0xEE41, 0xEA01, 0x2AC0,0x2200, 0xE2C1, 0xE681, 0x2640, 0xE701, 0x27C0, 0x2380, 0xE341,0xE101, 0x21C0, 0x25C0, 0xE541, 0x20C0, 0xE001, 0xE441, 0x2040,0xEE81, 0x2E40, 0x2A40, 0xEAC1, 0x2BC0, 0xEB01, 0xEF41, 0x2F80,0x2880, 0xE841, 0xEC01, 0x2CC0, 0xED81, 0x2D40, 0x2940, 0xE981,0x3900, 0xF9C1, 0xFDC1, 0x3C00, 0xFC41, 0x3CC0, 0x3880, 0xF841,0xFD01, 0x3DC0, 0x39C0, 0xF901, 0x3AC0, 0xFA01, 0xFE41, 0x3F80,0xF281, 0x3240, 0x3640, 0xF6C1, 0x3780, 0xF741, 0xF301, 0x33C0,0x3080, 0xF041, 0xF441, 0x3480, 0x3600, 0xF6C1, 0xF281, 0x3240,0x3C00, 0xFCC1, 0xF881, 0x3840, 0xFD81, 0x3D40, 0x3940, 0xF941,0xFE01, 0x3EC0, 0x3AC0, 0xFA01, 0x3BC0, 0xFB41, 0xFF81, 0x3F40,0x5500, 0x95C1, 0x91C1, 0x5140, 0x90C1, 0x5040, 0x5440, 0x94C1,0x9D01, 0x5DC0, 0x59C0, 0x9941, 0x5A80, 0x9A41, 0x9E01, 0x5EC0,0x9101, 0x51C0, 0x55C0, 0x9541, 0x50C0, 0x9041, 0x9441, 0x54C0,0x5D80, 0x9D41, 0x9941, 0x5940, 0x9841, 0x58C0, 0x5C80, 0x9C41,0x8801, 0x48C0, 0x4C80, 0x8C41, 0x4D00, 0x8DC1, 0x8981, 0x4940,0x4A80, 0x8A41, 0x8E01, 0x4EC0, 0x8F81, 0x4F40, 0x4B40, 0x8BC1,0x4C00, 0x8CC1, 0x8881, 0x4840, 0x8D41, 0x4DC0, 0x49C0, 0x8941,0x8201, 0x42C0, 0x46C0, 0x8641, 0x4300, 0x83C1, 0x8781, 0x4740,0x4400, 0x84C1, 0x8081, 0x4040, 0x85C1, 0x4540, 0x4140, 0x81C1,
};// 计算CRC-16校验值
uint16_t calculateCrc(const vector<uint8_t>& data) {uint16_t crc = 0x0000;for (int i = 0; i < data.size(); i++) {crc = (crc >> 8) ^ crc_table[(crc ^ data[i]) & 0xFF];}return crc;
}// 封装TCP自由协议数据包
vector<uint8_t> packTcpPacket(const TcpPacket& packet) {vector<uint8_t> buffer;// 封装包头buffer.push_back(packet.head);// 封装数据段长度buffer.push_back((packet.length >> 8) & 0xFF);buffer.push_back(packet.length & 0xFF);// 封装数据段for (int i = 0; i < packet.data.size(); i++) {buffer.push_back(packet.data[i]);}// 计算CRC-16校验值uint16_t crc = calculateCrc(buffer);// 封装校验码buffer.push_back((crc >> 8) & 0xFF);buffer.push_back(crc & 0xFF);// 封装包尾buffer.push_back(packet.tail);return buffer;
}// 测试封装函数
int main() {TcpPacket packet;packet.head = 0xAA;packet.data = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05 };packet.length = packet.data.size();packet.crc = 0;packet.tail = 0xBB;vector<uint8_t> buffer = packTcpPacket(packet);cout << "packet: ";for (int i = 0; i < buffer.size(); i++) {cout << hex << (int)buffer[i] << " ";}cout << endl;return 0;
}

该代码实现了一个封装函数 packTcpPacket()，该函数将一个TCP自由协议数据包结构体转换为一个字节数组。在 packTcpPacket() 函数中，首先封装包头、数据段长度和数据段，然后使用查表法计算CRC-16校验值，将校验码封装至字节数组中，并最后封装包尾。在 main() 函数中，给出了一个测试用例，展示了如何使用 packTcpPacket() 函数将一个数据包结构体转换为一个字节数组并打印其内容。

需要注意的是，在实际使用中，需要根据具体的通信协议和硬件环境选用适当的CRC算法及实现方式。

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