Linux平台下基于BitTorrent应用层协议的下载软件开发---位图模块(bitfield.c)
2013-05-24 19:08
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#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #include <malloc.h> #include <fcntl.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include "parse_metafile.h" #include "bitfield.h" extern int pieces_length; extern char *file_name; Bitmap *bitmap = NULL; // 指向位图 int download_piece_num = 0; // 当前已下载的piece数 // 如果存在一个位图文件,则读位图文件并把获取的内容保存到bitmap // 如此一来,就可以实现断点续传,即上次下载的内容不至于丢失 int create_bitfield() { bitmap = (Bitmap *)malloc(sizeof(Bitmap)); if(bitmap == NULL) { printf("allocate memory for bitmap fiailed\n"); return -1; } // pieces_length除以20即为总的piece数 bitmap->valid_length = pieces_length / 20; bitmap->bitfield_length = pieces_length / 20 / 8;//总的piece数,如果用字节来表示的话,需要多少字节?一个字节为8位 if( (pieces_length/20) % 8 != 0 ) bitmap->bitfield_length++; bitmap->bitfield = (unsigned char *)malloc(bitmap->bitfield_length);//分配多少个字节 if(bitmap->bitfield == NULL) { printf("allocate memory for bitmap->bitfield fiailed\n"); if(bitmap != NULL) free(bitmap); return -1; } char bitmapfile[64]; sprintf(bitmapfile,"%dbitmap",pieces_length); int i; FILE *fp = fopen(bitmapfile,"rb"); if(fp == NULL) { // 若打开文件失败,说明开始的是一个全新的下载 memset(bitmap->bitfield, 0, bitmap->bitfield_length); } else { fseek(fp,0,SEEK_SET); for(i = 0; i < bitmap->bitfield_length; i++) (bitmap->bitfield)[i] = fgetc(fp); fclose(fp); // 给download_piece_num赋新的初值 download_piece_num = get_download_piece_num(); } return 0; } int get_bit_value(Bitmap *bitmap,int index) { int ret; int byte_index; unsigned char byte_value; unsigned char inner_byte_index; if(index >= bitmap->valid_length) return -1; byte_index = index / 8; byte_value = bitmap->bitfield[byte_index]; inner_byte_index = index % 8; byte_value = byte_value >> (7 - inner_byte_index);//假设这里index为3,那么inner_byte_index为3,这里就要右移4位。正好可以用2是否整除来判断 if(byte_value % 2 == 0) ret = 0; else ret = 1; return ret; } int set_bit_value(Bitmap *bitmap,int index,unsigned char v) { int byte_index; unsigned char inner_byte_index; if(index >= bitmap->valid_length) return -1;//每一个piece都是1位 if((v != 0) && (v != 1)) return -1;//这里v的取值不是0就是1. byte_index = index / 8; inner_byte_index = index % 8; v = v << (7 - inner_byte_index);//还是假设要设置第三位的值,那么左移4位,使其为1.然后再用或求其值 bitmap->bitfield[byte_index] = bitmap->bitfield[byte_index] | v; return 0; } int all_zero(Bitmap *bitmap) { if(bitmap->bitfield == NULL) return -1; memset(bitmap->bitfield,0,bitmap->bitfield_length); return 0; } int all_set(Bitmap *bitmap) { if(bitmap->bitfield == NULL) return -1; memset(bitmap->bitfield,0xff,bitmap->bitfield_length);//memset都是以字节来赋值,所以0xff相当于将每一个字节都置为1. return 0; } void release_memory_in_bitfield() { if(bitmap->bitfield != NULL) free(bitmap->bitfield); if(bitmap != NULL) free(bitmap); } int print_bitfield(Bitmap *bitmap) { int i; for(i = 0; i < bitmap->bitfield_length; i++) {//将每一个字节的值都打印出来,保留2位小数。 printf("%.2X ",bitmap->bitfield[i]); if( (i+1) % 16 == 0) printf("\n");//每16个数打印一个换行符。从上面的程序中可以看到,打印的数字应该在0到255之间 } printf("\n"); return 0; } int restore_bitmap() { int fd; char bitmapfile[64]; if( (bitmap == NULL) || (file_name == NULL) ) return -1; sprintf(bitmapfile,"%dbitmap",pieces_length); fd = open(bitmapfile,O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0666);//如果文件存在,则将文件清零,且原有的存储属性不发生变化。 if(fd < 0) return -1; write(fd,bitmap->bitfield,bitmap->bitfield_length);//将位图写入fd描述符所对应的文件中。 close(fd); return 0; } int is_interested(Bitmap *dst,Bitmap *src) { unsigned char const_char[8] = { 0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01}; unsigned char c1, c2; int i, j; if( dst==NULL || src==NULL ) return -1; if( dst->bitfield==NULL || src->bitfield==NULL ) return -1;//这里说的一个问题是,如果两个位图不同,则不会发生比较 if( dst->bitfield_length!=src->bitfield_length || //这里不同就是位图的大小不一样,或者有效位不一样 dst->valid_length!=src->valid_length ) return -1; for(i = 0; i < dst->bitfield_length-1; i++) { //如果dest中的某一位为1,而src为0,则说明src对des感兴趣 for(j = 0; j < 8; j++) { c1 = (dst->bitfield)[i] & const_char[j];//这里大于0,但是不一定等于1 c2 = (src->bitfield)[i] & const_char[j]; if(c1>0 && c2==0) return 1; } } j = dst->valid_length % 8; //从上面可以看出,上面比较的是bitfield_length-1个字节,现在比较的是最后一个字节 c1 = dst->bitfield[dst->bitfield_length-1]; c2 = src->bitfield[src->bitfield_length-1]; for(i = 0; i < j; i++) { if( (c1&const_char[i])>0 && (c2&const_char[i])==0 ) return 1; } return 0; } /* 以上函数的功能测试代码如下: 测试时可以交换map1.bitfield和map2.bitfield的值或赋其他值 Bitmap map1, map2; unsigned char bf1[2] = { 0xa0, 0xa0 }; unsigned char bf2[2] = { 0xe0, 0xe0 }; map1.bitfield = bf1; map1.bitfield_length = 2; map1.valid_length = 11; map2.bitfield = bf2; map2.bitfield_length = 2; map2.valid_length = 11; int ret = is_interested(&map1,&map2); printf("%d\n",ret); */ // 获取当前已下载到的总的piece数 int get_download_piece_num() { unsigned char const_char[8] = { 0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01}; int i, j; if(bitmap==NULL || bitmap->bitfield==NULL) return 0; download_piece_num =0; for(i = 0; i < bitmap->bitfield_length-1; i++) { for(j = 0; j < 8; j++) { if( ((bitmap->bitfield)[i] & const_char[j]) != 0) download_piece_num++; //获取前bitfield_length-1个字节 } } unsigned char c = (bitmap->bitfield)[i]; // c存放位图最后一个字节 j = bitmap->valid_length % 8; // j是位图最后一个字节的有效位数 for(i = 0; i < j; i++) { if( (c & const_char[i]) !=0 ) download_piece_num++; } return download_piece_num; }
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