[UDF]SynVar & [Frage]UDP NAT traversal?

[FacePalmMan]

Hallo Leute! Endlich poste ich mal wieder was. Ich hoffe es gefällt euch.

Also. Da ich gerne mal mit TCP rumspiele und auch mal Multiplayergames anfange zu programmieren, nervt es mich (bzw. ist zeitaufwendig) immer das ganze Zeugs mit den fetten (2D) Arrays zu machen. Also habe ich eine UDF geschrieben, die Variablen mit dem Empfänger austauscht.

Und zwar nimmt die SynVar UDF euch ein wenig Arbeit ab indem sie die Paketerstellung, Versand, Empfang und Verarbeitung macht. Also so ziemlich alles. Zusätzlich bietet die UDF eine Paketstrukturierung, die sehr effizient und effektiv ist.

Ich arbeite noch ein wenig an der UDF, denn wie man schnell feststellt, unterstützt es kein UDP. Bekannte Spiele wie Minecraft benutzen soweit ich weiß UDP zum übermitteln von Positionen etc. Ich möchte UDP einbauen, da ich in dem Beispielspiel wegen dem TCPRecv nur 10 FPS habe.

Ich habe das mit UDP noch nicht versucht, aber ich vermute es wird sehr schwierig, da UDP soweit ich weiß nur in eine Richtung geht. Deswegen frage ich euch mal: Wäre es möglich? Und wenn ja, dann auch ohne NAT traversal? Und wenn es nur mit NAT traversal geht, wie wäre es dann in AutoIt umsetzbar?

Hier die UDF:

 Spoiler

#cs ----------------------------------------------------------------------------

	AutoIt Version: 3.3.12.0
	Author:         FacePalmMan

	Credits to: owadziak

	Script Function:
	Easy synchronization of variables between server and client(s) (or possibly even between servers (e.g. login-&registration server))

	Pros:
	-Easy to use, and easy to add more variables to be synchronized

	Cons:
	-Can't use UDP yet.



	Functions:
	_SynVar_Add
	_SynVar_Read
	_SynVar_Set
	_SynVar_Handle

#ce ----------------------------------------------------------------------------

TCPStartup()

Global Const $PACKETDELIM = Chr(2)
Global Const $PARAMDELIM = Chr(3)


;===============================================================================
;
; Description:      Adds a variable to a socket
; Syntax:           _SynVar_Add($hCon, $sVariableName[, $sContent[, $bProtected]])
; Parameter(s):
;                   $hCon - The connection socket you get from TCPAccept or TCPConnect
;					$sVariableName - The name the variable should have
;					$sContent - The content it should have. Leave empty if you just want to declare it without content
;					$bProtected - If True, the socket you are connected to, will neither know about the variable nor be able to edit it
;
; Return Value(s):  On Success - Returns 1
;                   On Failure - Returns 0 (error: 1 when UDP used)
;
;===============================================================================

Func _SynVar_Add($hCon, $sVariableName, $sContent = "", $bProtected = False)
	If IsArray($hCon) Then Return SetError(1, 0, False)
	Local $bReturn = Assign($hCon & "_" & $sVariableName, $sContent, 2)
	If $bReturn Then
		Assign("Protect_" & $sVariableName, $bProtected)
		If Not $bProtected Then __SynVar_SendVar($hCon, $sVariableName, $sContent)
	EndIf
	Return $bReturn
EndFunc   ;==>_SynVar_Add

;===============================================================================
;
; Description:      Gets the value from the variable assigned to the given socket
; Syntax:           _SynVar_Read($hCon, $sVariableName)
; Parameter(s):
;					$hCon - The socket of the client the variable is assigned to
;					$sVariableName - The name of the variable
;
;
; Return Value(s):  On Success - Returns content
;                   On Failure - Returns False (error: 1 when UDP used)
;
; Note:				If the variable contains an array, it will return it as an
;					array too.
;
;===============================================================================


Func _SynVar_Read($hCon, $sVariableName)
	If IsArray($hCon) Then Return SetError(1, 0, False)
	Return Eval($hCon & "_" & $sVariableName)
EndFunc   ;==>_SynVar_Read


;===============================================================================
;
; Description:		Changes the content of the variable
; Syntax:			_SynVar_Set($hCon, $sVariableName, $sContent)
; Parameter(s):
;					$hCon - The socket of the client the variable is assigned to
;					$sVariableName - The name of the variable
;					$sContent - The content you want to put in there.
;								You can also use (1D and 2D) arrays
;
; Return Value(s):  On Success - Returns 1
;                   On Failure - Returns 0 (error: 1 when UDP used; or WSA errors if TCP error occurred)
;
;===============================================================================

Func _SynVar_Set($hCon, $sVariableName, $sContent)
	If IsArray($hCon) Then Return SetError(1, 0, False)
	Local $bChanged = $sContent <> Eval($hCon & "_" & $sVariableName)
	If $bChanged Then
		Assign($hCon & "_" & $sVariableName, $sContent, 2)
		Local $bReturn = __SynVar_SendVar($hCon, $sVariableName, $sContent)
		Return SetError(@error, @extended, $bReturn)
	Else
		Return True
	EndIf
EndFunc   ;==>_SynVar_Set

;===============================================================================
;
; Description:		Receives and handles SynCon-relevant data and returns the rest
; Syntax:			_SynVar_Handle($hCon)
; Parameter(s):
;					$hCon - The socket of the client the variable is assigned to
;
; Return Value(s):  On Success - Returns all remaining packets in an array
;								 [0] = index (the number of packets)
;								 [1] = the first remaining packet
;								 [2] = the second remaining packet
;								 ...
;                   On Failure - Returns emty string and an error
;								 (If there is a problem with the socket, a
;								  WSA error is returned (like for example 10054))
;
;===============================================================================

Func _SynVar_Handle($hCon)
	Local $sRecv = TCPRecv($hCon, 1048576)
	Local $aReturn[1] = [0]
	If @error > 0 Then Return SetError(@error, @extended, "")
	If $sRecv <> "" Then
		$aPackets = StringSplit($sRecv, $PACKETDELIM)
		For $i = 1 To $aPackets[0]
			$aParams = StringSplit($aPackets[$i], $PARAMDELIM)
			If $aParams[1] = "0" Then
				If $aParams[0] < 3 Then
					ConsoleWrite("Badly formated packet (<3 params): " & $aPackets[$i])
					ContinueLoop
				EndIf
				If Eval("Protect_" & $hCon) = "True" Then ContinueLoop
				Assign($hCon & "_" & $aParams[2], $aParams[3])
			ElseIf $aParams[1] = "1" Then
				If $aParams[0] < 4 Then
					ConsoleWrite("Badly formated packet (<4 params): " & $aPackets[$i])
					ContinueLoop
				EndIf
				Local $aTemp[$aParams[3]]
				For $j = 0 To $aParams[3] - 1
					$aTemp[$j] = $aParams[4 + $j]
				Next
				If Eval("Protect_" & $hCon) = "True" Then ContinueLoop
				Assign($hCon & "_" & $aParams[2], $aTemp)
			ElseIf $aParams[1] = "2" Then
				If $aParams[0] < 5 Then
					ConsoleWrite("Badly formated packet (<5 params): " & $aPackets[$i])
					ContinueLoop
				EndIf
				Local $aTemp[$aParams[3]][$aParams[4]]
				For $j = 0 To $aParams[3] - 1
					For $k = 0 To $aParams[4] - 1
						$aTemp[$j][$k] = $aParams[5 + $k + ($aParams[4] * $j)]
					Next
				Next
				If Eval("Protect_" & $hCon) = "True" Then ContinueLoop
				Assign($hCon & "_" & $aParams[2], $aTemp)
			ElseIf $aParams[1] <> "" Then
				$aReturn[0] += 1
				ReDim $aReturn[$aReturn[0] + 1]
				$aReturn[$aReturn[0]] = $aPackets[$i]
			EndIf
		Next
	EndIf

	Return $aReturn
EndFunc   ;==>_SynVar_Handle


Func __SynVar_SendVar($hCon, $sVariableName, $sContent)
	Local $i
	If Not IsArray($sContent) Then
		TCPSend($hCon, "0" & $PARAMDELIM & $sVariableName & $PARAMDELIM & $sContent & $PACKETDELIM)
	Else
		If UBound($sContent, 0) = 1 Then
			Local $sString = "1" & $PARAMDELIM & $sVariableName & $PARAMDELIM & UBound($sContent, 1)
			For $i = 0 To UBound($sContent, 1) - 1
				$sString &= $PARAMDELIM & $sContent[$i]
			Next
			TCPSend($hCon, $sString & $PACKETDELIM)
		ElseIf UBound($sContent, 0) = 2 Then
			Local $sString = "2" & $PARAMDELIM & $sVariableName & $PARAMDELIM & UBound($sContent, 1) & $PARAMDELIM & UBound($sContent, 2)
			For $i = 0 To UBound($sContent, 1) - 1
				For $j = 0 To UBound($sContent, 2) - 1
					$sString &= $PARAMDELIM & $sContent[$i][$j]
				Next
			Next
			TCPSend($hCon, $sString & $PACKETDELIM)
		EndIf
	EndIf
	Return SetError(@error, @extended, True)
EndFunc

Hier das TestSpiel:

 Spoiler

#cs ----------------------------------------------------------------------------

 AutoIt Version: 3.3.12.0
 Author:         FacePalmMan

 Script Function:
	A client

#ce ----------------------------------------------------------------------------

#include <GDIPlus.au3>
#include <SynVar.au3>
#include <Array.au3>
TCPStartup()
_GDIPlus_Startup()

Opt("MouseCoordMode", 2)

Global $ahGraphics[3]
Global $hSocket
Global $aEnemies[1][5] = [[0]] ;[name,x,y,rotation,health]
Global Const $RAD = 180 / 3.14159265358979323846264

$hGUI = GUICreate("SynVar Testclient", 800, 600)
GUISetState()

$ahGraphics[0] = _GDIPlus_GraphicsCreateFromHWND($hGUI)
$ahGraphics[1] = _GDIPlus_BitmapCreateFromGraphics(800, 600, $ahGraphics[0])
$ahGraphics[2] = _GDIPlus_ImageGetGraphicsContext($ahGraphics[1])

$sIP = InputBox("SynVar Testclient - IP", "Please enter the server ip")
$sName = InputBox("SynVar Testclient - Name", "Please choose a username")

$hSocket = TCPConnect($sIP, 25565)
If $hSocket = -1 Then
	MsgBox(16, "SynVar Testclient", "Unable to connect to " & $sIP & " - error " & @error & @CRLF & "closing...")
	Exit
EndIf


_SynVar_Add($hSocket, "x", 400)
_SynVar_Add($hSocket, "y", 300)
_SynVar_Add($hSocket, "rotation", 0)
_SynVar_Add($hSocket, "name", $sName)
_SynVar_Add($hSocket, "health", 100)
_SynVar_Add($hSocket, "bIsPressed_W", False)
_SynVar_Add($hSocket, "bIsPressed_A", False)
_SynVar_Add($hSocket, "bIsPressed_S", False)
_SynVar_Add($hSocket, "bIsPressed_D", False)
_SynVar_Add($hSocket, "bIsPressed_LMB", False)
_SynVar_Add($hSocket, "enemies", $aEnemies) ;This here is supposed to be a 2D array

$hTimer = TimerInit()

$hFPSTimer = TimerInit()
$iTimerCounter = 1
$iFPS = 0


While GUIGetMsg() <> -3
	$iTimerdiff = TimerDiff($hTimer)
	$hTimer = TimerInit() ;For the smooth moving

	$iTimerCounter += 1
	If TimerDiff($hFPSTimer) > 1000 Then ;Timer stuff for the FPS display
		$hFPSTimer = TimerInit()
		$iFPS = 1000 / $iTimerCounter
		$iTimerCounter = 0
	EndIf

	If WinActive($hGUI) Then ;If the game window is open, update the mouse rotation and the key statuses, as well as the position.
		$aTemp = MouseGetPos()
		_SynVar_Set($hSocket, "rotation", - __CalcAngle(_SynVar_Read($hSocket, "x"), _SynVar_Read($hSocket, "y"), $aTemp[0], $aTemp[1]))

		If _IsPressed("57") <> _SynVar_Read($hSocket, "bIsPressed_W") Then _SynVar_Set($hSocket, "bIsPressed_W", _IsPressed("57"))
		If _IsPressed("41") <> _SynVar_Read($hSocket, "bIsPressed_A") Then _SynVar_Set($hSocket, "bIsPressed_A", _IsPressed("41"))
		If _IsPressed("53") <> _SynVar_Read($hSocket, "bIsPressed_S") Then _SynVar_Set($hSocket, "bIsPressed_S", _IsPressed("53"))
		If _IsPressed("44") <> _SynVar_Read($hSocket, "bIsPressed_D") Then _SynVar_Set($hSocket, "bIsPressed_D", _IsPressed("44"))
		If _IsPressed("01") <> _SynVar_Read($hSocket, "bIsPressed_LMB") Then _SynVar_Set($hSocket, "bIsPressed_LMB", _IsPressed("01"))

		If _SynVar_Read($hSocket, "bIsPressed_W") Then _SynVar_Set($hSocket, "y", _SynVar_Read($hSocket, "y") - $iTimerdiff * 0.05)
		If _SynVar_Read($hSocket, "bIsPressed_S") Then _SynVar_Set($hSocket, "y", _SynVar_Read($hSocket, "y") + $iTimerdiff * 0.05)
		If _SynVar_Read($hSocket, "bIsPressed_A") Then _SynVar_Set($hSocket, "x", _SynVar_Read($hSocket, "x") - $iTimerdiff * 0.05)
		If _SynVar_Read($hSocket, "bIsPressed_D") Then _SynVar_Set($hSocket, "x", _SynVar_Read($hSocket, "x") + $iTimerdiff * 0.05)

	EndIf

	_GDIPlus_GraphicsClear($ahGraphics[2], 0xFFFFFFFF) ;Here finally comes the GDI+ stuff!
		_GDIPlus_GraphicsDrawString($ahGraphics[2], "FPS: " & $iFPS, 0, 0)

		$aEnemies = _SynVar_Read($hSocket, "enemies")
		If IsArray($aEnemies) And UBound($aEnemies, 0) = 2 Then
			For $i = 1 To $aEnemies[0][0] ;Draw the players
				_GDIPlus_GraphicsDrawString($ahGraphics[2], $aEnemies[$i][3], $aEnemies[$i][0], $aEnemies[$i][1])
				_GDIPlus_GraphicsDrawLine($ahGraphics[2], $aEnemies[$i][0] + 16 * Sin(($aEnemies[$i][2] - 45) / $RAD), $aEnemies[$i][1] + 16 * Cos(($aEnemies[$i][2] - 45) / $RAD), $aEnemies[$i][0] + 16 * Sin(($aEnemies[$i][2] + 45) / $RAD), $aEnemies[$i][1] + 16 * Cos(($aEnemies[$i][2] + 45) / $RAD))
				_GDIPlus_GraphicsDrawLine($ahGraphics[2], $aEnemies[$i][0] + 16 * Sin(($aEnemies[$i][2] + 45) / $RAD), $aEnemies[$i][1] + 16 * Cos(($aEnemies[$i][2] + 45) / $RAD), $aEnemies[$i][0] + 16 * Sin(($aEnemies[$i][2] + 135) / $RAD), $aEnemies[$i][1] + 16 * Cos(($aEnemies[$i][2] + 135) / $RAD))
				_GDIPlus_GraphicsDrawLine($ahGraphics[2], $aEnemies[$i][0] + 16 * Sin(($aEnemies[$i][2] + 135) / $RAD), $aEnemies[$i][1] + 16 * Cos(($aEnemies[$i][2] + 135) / $RAD), $aEnemies[$i][0] + 16 * Sin(($aEnemies[$i][2] + 225) / $RAD), $aEnemies[$i][1] + 16 * Cos(($aEnemies[$i][2] + 225) / $RAD))
				_GDIPlus_GraphicsDrawLine($ahGraphics[2], $aEnemies[$i][0] + 16 * Sin(($aEnemies[$i][2] + 225) / $RAD), $aEnemies[$i][1] + 16 * Cos(($aEnemies[$i][2] + 225) / $RAD), $aEnemies[$i][0] + 16 * Sin(($aEnemies[$i][2] + 315) / $RAD), $aEnemies[$i][1] + 16 * Cos(($aEnemies[$i][2] + 315) / $RAD))
			Next
		EndIf
	_GDIPlus_GraphicsDrawImage($ahGraphics[0], $ahGraphics[1], 0, 0)

	$aPackets = _SynVar_Handle($hSocket)
	If $aPackets[0] > 0 Then
		MsgBox(0, "SynVar Testclient - Uhm what?", "Looool. There is at least one unhandled packet. What went wrong here?")
		_ArrayDisplay($aPackets)
	EndIf

WEnd


Func __CalcAngle($x, $y, $x2, $y2)
	Local $iRad = 180 / 3.14159265358979323846264
	Local $iReturn = ($y2 - $y) / ($x2 - $x)
	If $x = $x2 And $y = $y2 Then Return 0
	If $x2 >= $x And $y2 >= $y Then
		Return (ATan($iReturn) * $iRad) + 270
	ElseIf $x2 <= $x Then
		Return (ATan($iReturn) * $iRad) + 90
	Else
		Return (ATan($iReturn) * $iRad) + 270
	EndIf
EndFunc

Func __Rotate($iX, $iY, $iXC, $iYC, $fAngle)
	Local $aReturn[2]
	Local $fCos = Cos(ATan(1) / 45 * $fAngle)
	Local $fSin = Sin(ATan(1) / 45 * $fAngle)
	Local $iXn, $iYn

	$iXn = $iX - $iXC
	$iYn = $iY - $iYC
	$aReturn[0] = $iXC + Round($iXn * $fCos - $iYn * $fSin)
	$aReturn[1] = $iYC + Round($iXn * $fSin + $iYn * $fCos)

	Return $aReturn
EndFunc


Func _IsPressed($sHexKey, $vDLL = 'user32.dll')
	Return BitAND(DllCall($vDLL, "short", "GetAsyncKeyState", "int", '0x' & $sHexKey)[0], 0x8000) <> 0
EndFunc   ;==>_IsPressed

Und hier der Server zum Spiel:

 Spoiler

#cs ----------------------------------------------------------------------------

 AutoIt Version: 3.3.12.0
 Author:         FacePalmMan

 Script Function:
	A server

#ce ----------------------------------------------------------------------------

#include <SynVar.au3>
TCPStartup()

Global $hSocket = TCPListen(@IPAddress1, 25565)
If $hSocket = -1 Then
	MsgBox(16, "SynVar Testserver", "Unable to start server. Error " & @error)
	Exit
EndIf

Global $ahClients[1] = [0]
Global $aTemp[1][1] = [[0]]

While 1
	$hAcc = TCPAccept($hSocket)
	If $hAcc <> -1 Then
		$ahClients[0] += 1
		ReDim $ahClients[$ahClients[0] + 1]
		$ahClients[$ahClients[0]] = $hAcc

		_SynVar_Add($hAcc, "x", 400)
		_SynVar_Add($hAcc, "y", 300)
		_SynVar_Add($hAcc, "rotation", 0)
		_SynVar_Add($hAcc, "name", "")
		_SynVar_Add($hAcc, "health", 100)
		_SynVar_Add($hAcc, "enemies")
		$hTemp_Timer = TimerInit()
		While (_Synvar_Read($hAcc, "name") <> "") And TimerDiff($hTemp_Timer) < 5000
			_SynVar_Handle($hAcc)
		WEnd

		ReDim $aTemp[$ahClients[0] + 1][5]
		$aTemp[0][0] = $ahClients[0]
		For $i = 1 To $aTemp[0][0]
			$aTemp[$i][0] = _Synvar_Read($ahClients[$i], "x")
			$aTemp[$i][1] = _Synvar_Read($ahClients[$i], "y")
			$aTemp[$i][2] = _Synvar_Read($ahClients[$i], "rotation")
			$aTemp[$i][3] = _Synvar_Read($ahClients[$i], "name")
			$aTemp[$i][4] = _Synvar_Read($ahClients[$i], "health")
		Next

		For $i = 1 To $ahClients[0]
			_SynVar_Set($ahClients[$i], "enemies", $aTemp)
		Next

	EndIf

	For $i = 1 To $ahClients[0]
		_SynVar_Handle($ahClients[$i])
	Next

	For $i = 1 To $aTemp[0][0]
		$aTemp[$i][0] = _Synvar_Read($ahClients[$i], "x")
		$aTemp[$i][1] = _Synvar_Read($ahClients[$i], "y")
		$aTemp[$i][2] = _Synvar_Read($ahClients[$i], "rotation")
		$aTemp[$i][3] = _Synvar_Read($ahClients[$i], "name")
		$aTemp[$i][4] = _Synvar_Read($ahClients[$i], "health")
	Next

	For $i = 1 To $ahClients[0]
		_SynVar_Set($ahClients[$i], "enemies", $aTemp)
	Next

WEnd

[BladeTiger12]

Hallö FacePalmPan!

Zuerst einmal, wieso sollte UDP nur in eine Richtung gehen?
Das würde gar keinen Sinn ergeben.

Du bräuchtest vorher nur etwas, dass beide Clienten miteinander "verbindet".
Vielleicht einen TCP Server der jeweils die IP|Port dem anderen zusendet.

Also einfach ohne NAT Traversal? Ja... Wenn du einen Port hardcodest, der frei ist.
(Wird wohl zu 100% nicht auf jedem Rechner gehen. :P)

Also letztendlich brauchst du es auf jeden Fall. Was soll sonst ansagen, welcher
Client mit wem verbunden werden soll unter welcher IP und Port.

[FacePalmMan]

Danke für die kleine Belehrung.
Ich hab mal in UDP wegen der Beidseitigkeit reingeschaut und rumprobiert. Ich habe erstmal ein wenig gebraucht, aber irgendwann wurde mir klar, dass der Server "zurückconnecten" muss. D.h. Der Client sendet ein Paket, der Server empfängt ihn mit flag 2, (zum Anzeigen von IP & Port des Clients) connected zum Client und kann ihm dann zurückschreiben.

Ich mach mich mal auf den Weg das Ganze auf UDP umzuschreiben. Am besten als "eigene" UDF. (Und am besten auch eine UDP hole punching UDF)


€dit:
Ich habe ein kleines Problem. Und zwar habe ich angefangen einen Testclient zu schreiben, mit dem ich dann die Verbindung testen kann. Ich habe aber dann, als ich es mit jemandem zwischengetestet habe, festgestellt, dass vom Masterserver keine Antwort kommt. Es hat sich herausgestellt, dass der Server anscheinend nur im lokalen Netz über UDP antworten kann. Was mache ich falsch? Und wie geht es richtig?
Hier die Scripts mit denen ich das auch getestet habe:
Client:

 Spoiler

UDPStartup()

$hCon = UDPOpen("DEINE IP. Versuch abwechselnd deine IP und @IPAddress1", 14159)
If @error Then
	MsgBox(16, "Client - Error at connecting", @error & @CRLF & @extended)
	Exit
EndIf
UDPSend($hCon, "TestFromClient")
While 1
	$sRecv = UDPRecv($hCon, 2048, 2)
	ToolTip(@error & @CRLF & IsArray($sRecv))
	If IsArray($sRecv) Then
		MsgBox(0, "Client - Recvd", $sRecv[0] & @CRLF & "from: " & $sRecv[1] & ":" & $sRecv[2])
	EndIf
WEnd

Server:

 Spoiler

#include <Array.au3>
UDPStartup()
$hCon = UDPBind(@IPAddress1, 14159)
While 1
	$sRecv = UDPRecv($hCon, 2048, 2)
	ToolTip(@error, 0, 0)
	If IsArray($sRecv) Then
		MsgBox(0, "Server - Recv", $sRecv[0] & @CRLF & "from: " & $sRecv[1] & ":" & $sRecv[2])
		$hOpen = UDPOpen($sRecv[1], $sRecv[2])
		If @error Then MsgBox(0, "Server - Error", @error & @CRLF & @extended)
		_ArrayDisplay($hOpen)
		$iSent = UDPSend($hOpen, "Hello back ;)")
		If @error Then MsgBox(0, "Server - Error2", @error & @CRLF & @extended)
	EndIf
WEnd

€dit 2:
Problem gelöst. UDP hole punching scheint jetzt zu funktionieren. Muss nur noch testen, dann kann ich es in eine UDF klatschen, bzw. mein Projekt, welches UDP hole punching benötigt, fortführen.