/*
 *  u-ping.c -- UDP通信でメッセージを送信・受信するクライアント
 *
 *	0.0: Dec. 14, 2021 by Dai ISHIJIMA
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <fcntl.h>

#define EOS '\0'

#define NDUMP 16

#define PORT 43210
#define TIMEOUT 5

char *prog;
#define shift --argc; ++argv


/* strerrorを使ってエラー出力 */
void perrno()
{
    fprintf(stderr, "%s: [%d] %s\n", prog, errno, strerror(errno));
}


/* 時間切れまで待つ */
int waitfor(int d, int sec)
{
    int nfds;
    fd_set readfds;
    struct timeval timeout;

    fcntl(d, F_SETFL, O_NONBLOCK);
    FD_ZERO(&readfds);
    FD_SET(d, &readfds);
    timeout.tv_sec = sec;
    timeout.tv_usec = 0;
    /* 時間切れになるか、入力があるまで待つ (定型文) */
    nfds = select(d + 1, &readfds, NULL, NULL, &timeout);
    if ((nfds < 0) && (errno != EINTR)) {
	fprintf(stderr, "%s: select failed\n", prog);
	perrno();
	exit(1);
    }
    if ((nfds > 0) && (FD_ISSET(d, &readfds))) {
	/* 時間切れ前に入力があった */
	return(0);
    }
    /* 時間切れ */
    fprintf(stderr, "%s: connection timed out\n", prog);
    exit(1);
}


/* 16進でデータを表示する */
void dump(FILE *fp, int len, char *buf)
{
    int i, j;

    for (j = 0; j < len; j += NDUMP) {
	fprintf(fp, "%04x ", j);
	for (i = 0; (i < NDUMP) && (i + j < len); i++) {
	    if (i == NDUMP / 2) {
		fprintf(fp, " ");
	    }
	    fprintf(fp, "%02x ", buf[i + j]);
	}
	for (; i < NDUMP; i++) {
	    if (i == NDUMP / 2) {
		fprintf(fp, " ");
	    }
	    fprintf(fp, "   ");
	}
	fprintf(fp, " ");
	for (i = 0; (i < NDUMP) && (i + j < len); i++) {
	    if (i == NDUMP / 2) {
		fprintf(fp, " ");
	    }
	    if ((' ' <= buf[i + j]) && (buf[i + j] < '~')) {
		/* isprint(3) 案件 */
		fprintf(fp, "%c", buf[i + j]);
	    }
	    else {
		fprintf(fp, ".");
	    }
	}
	fprintf(fp, "\n");
    }
}


/* UDPでメッセージを送信して返信を受け取る */
void udping(int d, unsigned long a, unsigned short p,
	    int len, char *msg, int sec)
{
    struct sockaddr_in saddr;
    struct in_addr in;
    int slen;
    char rbuf[BUFSIZ];

    /* 宛先に (IPv4 addr:port = a:p) */
    in.s_addr = (in_addr_t)a;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_addr.s_addr = in.s_addr;
    saddr.sin_port = htons(p);
    /* メッセージを送る */
    if (sendto(d, msg, len, 0,
	       (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr)) != len) {
	/* 送れなかった */
	fprintf(stderr, "%s: ", prog);
	fprintf(stderr, "can't sendto() %d <- %s:%d\n",
		d, inet_ntoa(saddr.sin_addr), p);
	perrno();
	exit(1);
    }
    if (sec > 0) {
	/* 待ち時間指定があれば待つ */
	waitfor(d, sec);
    }
    /* メッセージを受ける */
    slen = sizeof(saddr);
    if ((len = recvfrom(d, rbuf, BUFSIZ - 1, 0,
			(struct sockaddr *)&saddr,
			(socklen_t *)&slen)) < 0) {
	/* 来なかった */
	fprintf(stderr, "%s: empty message from ", prog);
	fprintf(stderr, "%d <- %s:%d\n",
		d, inet_ntoa(saddr.sin_addr), ntohs(saddr.sin_port));
	perrno();
	exit(1);
    }
    if (saddr.sin_addr.s_addr != in.s_addr) {
	/* 想定外の返信 */
	fprintf(stderr, "%s: unknown packet from %s != ",
		prog, inet_ntoa(saddr.sin_addr));
	fprintf(stderr, "%s, len = %d\n", inet_ntoa(in), len);
	dump(stderr, len, rbuf);
	exit(1);
    }
    /* 想定した返信を表示 */
    rbuf[len] = EOS;
    fwrite(rbuf, 1, len, stdout);
}


/* ソケットを初期化してディスクリプタ (記述子) を返す */
int initsocket(unsigned long a, unsigned short p)
{
    int d;
    struct sockaddr_in caddr;

    /* UDP用のディスクリプタ (エンドポイント) を得る */
    if ((d = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)) < 0) {
	fprintf(stderr, "%s: can't open socket\n", prog);
	perrno();
	exit(1);
    }
    /* 自分のIPv4アドレスとポート */
    caddr.sin_family = AF_INET;
    caddr.sin_addr.s_addr = a;
    caddr.sin_port = htons(p);
    /* ディスクリプタに紐付け */
    if (bind(d, (struct sockaddr *)&caddr, sizeof(caddr)) != 0) {
	fprintf(stderr, "%s: can't bind socket, %d <- %s:%d\n",
		prog, d, inet_ntoa(caddr.sin_addr), p);
	perrno();
	exit(1);
    }
    return(d);
}


/* UDPクライアント */
void uclient(unsigned long a, int p,
	     unsigned long ha, int hp, int len, char *msg, int sec)
{
    int d;

    d = initsocket(a, p);
    udping(d, ha, hp, len, msg, sec);
    close(d);
}


/* ファイルあるいは標準入力 (-) から (送出用) メッセージを読む */
int getmsg(char *file, char *msg)
{
    FILE *fp;
    int len;

    if ((file[0] == '-') && (file[1] == EOS)) {
	len = fread(msg, 1, BUFSIZ - 1, stdin);
    }
    else {
	if ((fp = fopen(file, "r")) == NULL) {
	    fprintf(stderr, "%s: can't open %s\n", prog, file);
	    exit(1);
	}
	len = fread(msg, 1, BUFSIZ - 1, fp);
	fclose(fp);
    }
    if (len <= 0) {
	fprintf(stderr, "%s: input message length == 0\n", prog);
	exit(1);
    }
    msg[len] = EOS;
    return(len);
}


void usage()
{
    fprintf(stderr, "Usage: %s ", prog);
    fprintf(stderr, "[-p #] [-a #.#.#.#] [-m message] -|file host [port]\n");
    fprintf(stderr, " \t-p <my port number>\n");
    fprintf(stderr, " \t-a <my IPv4 address>\n");
    fprintf(stderr, " \t-t <time out>\n");
    fprintf(stderr, " \t-m <message to send>\n");
    fprintf(stderr, " \t- <read message to send, from stdin>\n");
    fprintf(stderr, " \tfile <read message to send, from file>\n");
    fprintf(stderr, " \thost <host IPv4 address to send message>\n");
    fprintf(stderr, " \tport <host port number>\n");
}


int main(int argc, char *argv[])
{
    int p;	/* 自ポート */
    int a;	/* 自アドレス (IPv4) */
    int ha;	/* ホストアドレス (IPv4) */
    int hp;	/* ホストポート */
    int len;
    char msg[BUFSIZ];
    int sec;

    prog = *argv;
    shift;
    p = 0;
    a = htonl(INADDR_ANY);	/* 指定なし時は「なんでもいい」 */
    sec = TIMEOUT;
    len = 0;
    while ((argc > 0) && (argv[0][0] == '-') && (argv[0][1] != EOS)) {
	if (argv[0][1] == 'p') {
	    shift;
	    p = atoi(*argv);
	}
	else if (argv[0][1] == 'a') {
	    shift;
	    a = inet_addr(*argv);
	}
	else if (argv[0][1] == 't') {
	    shift;
	    sec = atoi(*argv);
	}
	else if (argv[0][1] == 'm') {
	    shift;
	    strcpy(msg, *argv);
	    len = strlen(msg);
	}
	else {
	    usage();
	    exit(1);
	}
	shift;
    }
    if (((len <=0) && (argc < 2)) || ((len > 0) && (argc < 1))) {
	usage();
	exit(1);
    }
    if (len <= 0) {
	len = getmsg(*argv, msg);
	shift;
    }
    if (argc > 0) {
	ha = inet_addr(*argv);
	shift;
    }
    else {
	usage();
	exit(1);
    }
    if (argc > 0) {
	hp = atoi(*argv);
    }
    else {
	hp = PORT;
    }
    uclient(a, p, ha, hp, len, msg, sec);
    exit(0);
}

/* Local Variables: */
/* compile-command:"cc -Wall -o u-ping u-ping.c" */
/* End: */