tlv协议 c++实现

TLV协议是一种常用的数据编码格式，它由Tag（标签）、Length（长度）和Value（值）三部分组成。在C语言中，可以使用结构体来实现TLV协议。

首先，定义一个TLV结构体，包含Tag、Length和Value三个成员：

typedef struct tlv {
    uint8_t tag;
    uint16_t length;
    uint8_t *value;
} TLV;

其中，Tag用一个字节表示，Length用两个字节表示，Value是一个指向字节数组的指针。

接下来，可以定义一些函数来进行TLV编码和解码：

// 编码一个TLV结构体
void encode_tlv(TLV *tlv, uint8_t *buf, int *len) {
    buf[0] = tlv->tag;
    buf[1] = (tlv->length >> 8) & 0xFF;
    buf[2] = tlv->length & 0xFF;
    memcpy(buf + 3, tlv->value, tlv->length);
    *len = 3 + tlv->length;
}

// 解码一个TLV结构体
void decode_tlv(TLV *tlv, uint8_t *buf, int len) {
    tlv->tag = buf[0];
    tlv->length = (buf[1] << 8) | buf[2];
    tlv->value = malloc(tlv->length);
    memcpy(tlv->value, buf + 3, tlv->length);
}

编码函数将一个TLV结构体编码成一个字节数组，解码函数将一个字节数组解码成一个TLV结构体，并将Value成员指向新分配的内存空间。

对于TLV序列，可以定义一个TLV链表结构体来存储多个TLV结构体：

typedef struct tlv_list {
    TLV *tlv;
    struct tlv_list *next;
} TLV_LIST;

其中，tlv指向一个TLV结构体，next指向下一个TLV链表结构体。

可以通过遍历TLV链表来实现多个TLV结构体的编码和解码。具体实现方法可以参考以下示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdint.h>

typedef struct tlv {
    uint8_t tag;
    uint16_t length;
    uint8_t *value;
} TLV;

typedef struct tlv_list {
    TLV *tlv;
    struct tlv_list *next;
} TLV_LIST;

// 编码一个TLV结构体
void encode_tlv(TLV *tlv, uint8_t *buf, int *len) {
    buf[0] = tlv->tag;
    buf[1] = (tlv->length >> 8) & 0xFF;
    buf[2] = tlv->length & 0xFF;
    memcpy(buf + 3, tlv->value, tlv->length);
    *len = 3 + tlv->length;
}

// 解码一个TLV结构体
void decode_tlv(TLV *tlv, uint8_t *buf, int len) {
    tlv->tag = buf[0];
    tlv->length = (buf[1] << 8) | buf[2];
    tlv->value = malloc(tlv->length);
    memcpy(tlv->value, buf + 3, tlv->length);
}

// 添加一个TLV链表结构体
void add_tlv(TLV_LIST **list, TLV *tlv) {
    TLV_LIST *new_node = malloc(sizeof(TLV_LIST));
    new_node->tlv = tlv;
    new_node->next = NULL;
    if (*list == NULL) {
        *list = new_node;
    } else {
        TLV_LIST *cur_node = *list;
        while (cur_node->next != NULL) {
            cur_node = cur_node->next;
        }
        cur_node->next = new_node;
    }
}

// 释放一个TLV结构体
void free_tlv(TLV *tlv) {
    free(tlv->value);
    free(tlv);
}

// 释放一个TLV链表结构体
void free_tlv_list(TLV_LIST *list) {
    while (list != NULL) {
        TLV_LIST *cur_node = list;
        list = list->next;
        free_tlv(cur_node->tlv);
        free(cur_node);
    }
}

int main() {
    // 创建一个TLV链表结构体，并添加两个TLV结构体
    TLV_LIST *tlv_list = NULL;
    TLV *tlv1 = malloc(sizeof(TLV));
    tlv1->tag = 0x01;
    tlv1->length = 3;
    tlv1->value = (uint8_t*)malloc(3);
    tlv1->value[0] = 0x01;
    tlv1->value[1] = 0x02;
    tlv1->value[2] = 0x03;
    add_tlv(&tlv_list, tlv1);
    TLV *tlv2 = malloc(sizeof(TLV));
    tlv2->tag = 0x02;
    tlv2->length = 5;
    tlv2->value = (uint8_t*)malloc(5);
    tlv2->value[0] = 0x04;
    tlv2->value[1] = 0x05;
    tlv2->value[2] = 0x06;
    tlv2->value[3] = 0x07;
    tlv2->value[4] = 0x08;
    add_tlv(&tlv_list, tlv2);

    // 编码TLV链表
    int tlv_list_len = 0;
    TLV_LIST *cur_node = tlv_list;
    while (cur_node != NULL) {
        tlv_list_len += cur_node->tlv->length + 3;
        cur_node = cur_node->next;
    }
    uint8_t *tlv_list_buf = malloc(tlv_list_len);
    int tlv_list_pos = 0;
    cur_node = tlv_list;
    while (cur_node != NULL) {
        encode_tlv(cur_node->tlv, tlv_list_buf + tlv_list_pos, &(cur_node->tlv->length));
        tlv_list_pos += cur_node->tlv->length;
        cur_node = cur_node->next;
    }

    // 解码TLV链表
    cur_node = NULL;
    int pos = 0;
    while (pos < tlv_list_len) {
        TLV *tlv = malloc(sizeof(TLV));
        decode_tlv(tlv, tlv_list_buf + pos, tlv_list_len - pos);
        pos += tlv->length;
        add_tlv(&cur_node, tlv);
    }

    // 打印结果
    cur_node = cur_node;
    while (cur_node != NULL) {
        printf("Tag: %02X\n", cur_node->tlv->tag);
        printf("Length: %d\n", cur_node->tlv->length);
        printf("Value: ");
        for (int i = 0; i < cur_node->tlv->length; i++) {
            printf("%02X ", cur_node->tlv->value[i]);
        }
        printf("\n");
        cur_node = cur_node->next;
    }

    // 释放内存
    free(tlv_list_buf);
    free_tlv_list(tlv_list);
    free_tlv_list(cur_node);

    return 0;
}

在这个示例中，首先创建一个TLV链表结构体，并分别添加两个TLV结构体。然后编码TLV链表成一个字节数组，并将其解码成另一个TLV链表结构体。最后打印结果并释放内存。

通过这个示例，可以看到使用C语言实现TLV协议是比较简单的。需要注意的是，由于TLV协议的长度是使用两个字节表示的，因此需要考虑其字节序。在本例中，假设使用的是大端字节序。在实际应用中，需要根据具体情况选择适当的字节序。