네트워크프로그래밍 - 패킷 자동화 처리(TryWriteBytes,c#에서 포인터 사용하는 법)

패킷작업하기

서버, 클라이언트에 이 정보가 다 있어야 한다.

class Packet
{
    public short size;
    public short packetId;
}
class PlayerInfoReq : Packet
{
    public long playerId;
}
class PlayerInfoOk : Packet
{
    public int hp;
    public int attack;
}
public enum PacketID
{
    PlayerInfoReq = 1,
    PlayerInfoOk = 2,
}

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보내는거 설정

01 플레이어 정보 요청을 나타내는 패킷, PlayerInfoReq클래스의 인스턴스 생성

PlayerInfoReq는 클라이언트로부터 플레이어 정보를 요청하는 클래스이다.

PlayerInfoReq packet = new PlayerInfoReq() { size = 4, packetId = (ushort)PacketID.PlayerInfoReq };

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02 packet객체를 바이트 배열로 변환화여 네트워크로 전송할 준비

ArraySegment<byte> openSegment = SendBufferHandler.Open(4096);
byte[] size = BitConverter.GetBytes(packet.size);
byte[] packetId = BitConverter.GetBytes(packet.packetId);
Array.Copy(size, 0, openSegment.Array, openSegment.Offset, size.Length);
Array.Copy(packetId, 0, openSegment.Array, openSegment.Offset + size.Length, packetId.Length);
ArraySegment<byte> sendBuff = SendBufferHandler.Close(packet.size);

SendBufferHandler.Close

패킷의 크기를 전달받아 적절한 크시로 송신 버퍼를 잘라낸다.

sendBuff

이 byte배열은 네트워크를 통해 클라이언트로 전송되고 수신한 byte배열을 역직렬화하여 패킷을 복원하고 패킷의 내용을 파싱하여 서버 요청에 응답한다.

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03 playerId 추가

 PlayerInfoReq packet = new PlayerInfoReq() { size = 4, packetId = (ushort)PacketID.PlayerInfoReq, playerId = 1001 };
 byte[] playerId = BitConverter.GetBytes(packet.playerId);
 Array.Copy(playerId, 0, openSegment.Array, openSegment.Offset + size.Length, playerId.Length);

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자동화를위해서 어떤 작업이 필요할까?

위의 작업들에서는 데이터를 원하는 위치로 직접 복사한다. 이는 수동으로 주소를 계산하고 복사한다. 이를 직접 계산하지 않고 자동으로 위치를 계산하는 방식을 사용해보자

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04 count 변수를 사용하여 위치를 자동으로 계산

ushort count = 0;
Array.Copy(size, 0, openSegment.Array, openSegment.Offset + count, 2);
count += 2;
Array.Copy(packetId, 0, openSegment.Array, openSegment.Offset + count, 2);
count += 2;
Array.Copy(playerId, 0, openSegment.Array, openSegment.Offset + count, 8);
count += 8;
ArraySegment<byte> sendBuff = SendBufferHandler.Close(count);

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05 bytes[]을 TryWirteBytes로 수정

byte[]를 만들면서 보내는거는 효율성이 떨어진다.

왜냐하면 데이터를 생성한 후 해당 데이터를 새로운 byte배열로 복사한다. 이 경우 크기가 큰 데이터를 복사할 때 메모리에 새로운 배열을 할당하고 원래 데이터를 복사하는 데 많은 시간과 메모리가 소모된다. 

byte[] size = BitConverter.GetBytes(packet.size); // 2
byte[] packetId = BitConverter.GetBytes(packet.packetId); // 2
byte[] playerId = BitConverter.GetBytes(packet.playerId); // 8

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06 TryWriteBytes를 사용하는 것으로 고쳐보자

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TryWriteBytes알아보러 가기

C# - TryWriteBytes

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size, packetId는 ushort이라 2씩 더해주고 playerId는 long이라 8을 더해준다.

bool success = true;
ushort count = 0;
               
success &= BitConverter.TryWriteBytes(new Span<byte>(openSegment.Array, openSegment.Offset, openSegment.Count), packet.size);
count += 2;
success &= BitConverter.TryWriteBytes(new Span<byte>(openSegment.Array, openSegment.Offset + count, openSegment.Count - count), packet.packetId);
count += 2;
success &= BitConverter.TryWriteBytes(new Span<byte>(openSegment.Array, openSegment.Offset + count, openSegment.Count-count), packet.playerId);
count += 8;

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07 최종데이터 크기

아래 코드를 확인해보면 최종적으로 쓰이는 데이터의 크기가 size가 아니라 count변수에 의해 결정된다는 것을 확인할 수 있다. size는 ushort이라 2byte를 최종크기라고 생각했는데 count변수는 2 + 2 + 8 = 12가 최종크기가 된다. 그러므로 최종적으로 쓰이는 데이터의 크기는 12byte가 된다.

따라서 마지막으로 count값을 전테 데이터 크기로 설정해준다.

count += 2;
success &= BitConverter.TryWriteBytes(new Span<byte>(openSegment.Array, openSegment.Offset + count, openSegment.Count - count), packet.packetId);
count += 2;
success &= BitConverter.TryWriteBytes(new Span<byte>(openSegment.Array, openSegment.Offset + count, openSegment.Count-count), packet.playerId);
count += 8;
success &= BitConverter.TryWriteBytes(new Span<byte>(openSegment.Array, openSegment.Offset, openSegment.Count),count);

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08 c#에서 포인터 사용하는 법

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설명 참조

C#- ToBytes(c#에서 포인터 사용해보기)

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static unsafe void ToBytes(byte[] array, int offset, ulong value)
{
    fixed (byte* ptr = &array[offset])
        *(ulong*)ptr = value;
}

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08 success가 true인 경우에만 Send하기

if (success)
{
    Send(sendBuff);
}

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받는거 설정

buffer배열에서 데이터를 역직렬화하여 packId와 해당 packet에 필요한 데이터를 추출

ushort count = 0;
ushort size = BitConverter.ToUInt16(buffer.Array, buffer.Offset);
count += 2;
ushort id = BitConverter.ToUInt16(buffer.Array, buffer.Offset + count);
count += 2;

switch((PacketID)id)
{
    case PacketID.PlayerInfoReq:
    {
        long playerid = BitConverter.ToUInt16(buffer.Array, buffer.Offset + count);
        count += 8;
        Console.WriteLine($"PlayerInfoReq: {playerid}");
    }
    break;
}

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결과 확인

 

 

 

 

 

 

참고 :  본 내용은 MMORPG  PART4 강의를 수강하여 작성하였습니다.

https://www.inflearn.com/course/%EC%9C%A0%EB%8B%88%ED%8B%B0-mmorpg-%EA%B0%9C%EB%B0%9C-part4