VX5-DiaphragmPump/protocol/message.cpp

#include "message.h"

Message::Message(QObject *parent)
{
    FRAME_START = 0x2B; // '+'
    FRAME_END = 0x3C;   // '<'
    HEADER_SIZE = 4;    // 1(起始) + 2(长度) + 1(预留)
    TRAILER_SIZE = 1;   // 1(结束)
    MIN_FRAME_SIZE = HEADER_SIZE + TRAILER_SIZE;    // 5字节
}

Message::~Message()
{

}

QByteArray Message::pack(const QByteArray &data)
{
    // 检查数据长度
    if (data.size() > 65535) {
        //Message::pack - 数据长度超过65535字节限制
        return QByteArray();
    }

    // 创建协议头
    MsgHead head;
    head.start = FRAME_START;
    head.reserved = 0;
    // 只保存实际内容的长度
    head.length = static_cast<quint16>(data.size());
    //        head.toNetworkOrder();  // 转换为大端序

    // 创建协议尾
    MsgTail tail;
    tail.end = FRAME_END;

    // 构建完整帧
    QByteArray frame;
    frame.reserve(HEADER_SIZE + data.size() + TRAILER_SIZE);

    // 添加头部
    frame.append(reinterpret_cast<const char*>(&head), HEADER_SIZE);

    // 添加数据
    if (!data.isEmpty()) {
        frame.append(data);
    }

    // 添加尾部
    frame.append(reinterpret_cast<const char*>(&tail), TRAILER_SIZE);

    return frame;
}

bool Message::unpack(const QByteArray &frame, QByteArray &data)
{
    if (!validate(frame)) {
        return false;
    }

    // 检查数据长度
    MsgHead head;
    memcpy(&head, frame.constData(), HEADER_SIZE);

    quint16 dataLength = head.length;
    int expectedSize = HEADER_SIZE + dataLength + TRAILER_SIZE;

    if (frame.size() < expectedSize) {
        // 帧不完整
        return false;
    }

    // 提取数据
    data = frame.mid(HEADER_SIZE, dataLength);

    return true;
}

bool Message::validate(const QByteArray &frame)
{
    // 检查最小长度
    if (frame.size() < MIN_FRAME_SIZE) {
        return false;
    }

    // 读取头部
    MsgHead head;
    memcpy(&head, frame.constData(), HEADER_SIZE);

    // 验证起始标识
    if (!head.isValid()) {
        return false;
    }

    quint16 dataLength = head.length;

    // 读取尾部
    MsgTail tail;
    memcpy(&tail, frame.constData() + HEADER_SIZE + dataLength, TRAILER_SIZE);

    // 验证结束标识
    if (!tail.isValid()) {
        return false;
    }

    return true;
}

QByteArray Message::extractFrame(const QByteArray &buffer, int &consumedBytes)
{
    consumedBytes = 0;

    // 查找起始标识
    int startPos = buffer.indexOf(FRAME_START);
    if (startPos < 0) {
        return QByteArray();  // 没有找到起始标识
    }

    // 检查是否有完整的头部
    if (startPos + HEADER_SIZE > buffer.size()) {
        return QByteArray();  // 头部不完整
    }

    // 读取数据长度
    quint16 dataLength = readLength(buffer.mid(startPos, HEADER_SIZE));

    // 计算完整帧大小
    int frameSize = HEADER_SIZE + dataLength + TRAILER_SIZE;

    // 检查是否有完整的帧
    if (startPos + frameSize > buffer.size()) {
        return QByteArray();  // 帧不完整
    }

    // 提取并验证完整帧
    QByteArray frame = buffer.mid(startPos, frameSize);

    if (!checkFrameBoundary(frame)) {
        // 起始标识正确，但结束标识不正确，可能是错误的数据
        // qWarning() << "Message::extractFrame - 帧边界检查失败";
        consumedBytes = startPos + 1;  // 跳过这个错误的起始标识
        return QByteArray();
    }

    consumedBytes = startPos + frameSize;
    return frame;
}

// 读取数据长度
quint16 Message::readLength(const QByteArray &frame)
{
    if (frame.size() < HEADER_SIZE) {
        return 0;
    }

    MsgHead head;
    memcpy(&head, frame.constData(), HEADER_SIZE);
    return head.length;
}

// 检查帧边界
bool Message::checkFrameBoundary(const QByteArray &frame)
{
    if (frame.size() < MIN_FRAME_SIZE) {
        return false;
    }

    // 检查起始标识
    MsgHead head;
    memcpy(&head, frame.constData(), HEADER_SIZE);
    if (!head.isValid()) {
        return false;
    }

    // 检查结束标识
    int dataLength = head.length;

    if (frame.size() < HEADER_SIZE + dataLength + TRAILER_SIZE) {
        return false;
    }

    MsgTail tail;
    memcpy(&tail, frame.constData() + HEADER_SIZE + dataLength, TRAILER_SIZE);
    return tail.isValid();
}