低レベルなKotlin

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1. 低レベルな Kotlin
   tomoya0x00
   集まれKotlin好き︕Kotlin愛好会 vol2
   

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2. About me
   tomoya0x00
   Twitter, GitHub, Qiita
   Android, Embedded system, BLE/BT, iOS
   DeNA Co., Ltd.
   Automotive Business Unit.
   

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3. 低レベル 低レイヤー
   

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4. BT/BLE通信をKotlinで書いてて
   ちょっとハマった事
   ※BT/BLEの技術的な話しはゼロなのでご安⼼を
   ※⼀応、Androidアプリのお話しです
   

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5. KotlinのByte型は 符号有り
   Javaも同じだけど
   

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6. 何が困るのか︖
   

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7. 何が困るのか︖
   BT/BLE通信に限らず、デバイス間通信では 符号無し 前提で通信する
   ことがまぁまぁある
   なので、サイズ1byteで 符号無し な型が欲しくなるときがある
   

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8. 困る例
   // 通信して受信したデータだとする
   val received = 0x80.toByte()
   // 10進数で 128 と出⼒されるのが期待値
   println(received)
   result
   -128
   

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9. NG
   

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10. なぜこうなるのか︖
    

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11. 負の数のコンピューター内部表現
    

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12. 負の数のコンピューター内部表現
    基本的には 2の補数 で表現されている
    詳細は ぐぐる or 直接聞いてみてね︕
    そして、最上位bitが⽴っていれば負の数と判定できる
    

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13. KotlinのByte型における0x80とは
    最上位bitが⽴っているので、負の数
    10進数表現では -128 となってしまう
    

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14. どうするのか︖
    

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15. toInt()して下位1byteだけ取り出す
    1. 符号無しとして扱ったときの最⼤値が⼗分に表現できる型へ変換
    2. 不要な部分はマスクして捨てる
    // 通信して受信したデータだとする
    val received = 0x80.toByte()
    // 10進数で 128 と出⼒されるのが期待値
    println(received.toInt() and 0xff)
    result
    128
    

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16. OK
    

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17. 次
    

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18. チェックサム
    

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19. チェックサム is 何︖
    

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20. データ転送時のエラー検出⽅法の⼀つ
    シリアル通信とかで独⾃プロトコル実装時に良く使われている
    TCP/IPでも使われているよ
    チェックサム⾃体、何パターンかある
    全部⾜してゼロ
    全部⾜した下位1byte ★今回取り上げるパターン
    CRC
    etc...
    

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21. Example
    

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22. Aデバイス Bデバイス
    

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23. 0x80, 0x01, 0x02, 0x84 を送信したい
    

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24. 送信フォーマット
    以降、送信フォーマットに合わせたデータを パケット と呼びます
    データ部サイズ
    (1byte)
    データ部(0〜
    255byte)
    チェックサム(1byte)
    0x01 0x02 0xfe
    ※チェックサムの計算にデータ部サイズは含めないものとする
    

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25. 送信︓Aデバイス
    1. 0x80, 0x01, 0x02, 0x84 を全部⾜す -> 0x0107
    2. 0x0107 の下位1byteを取り出す -> 0x07
    3. 計算結果をチェックサム値とし、送信フォーマットに合わせて送信
    送信したパケット
    データ部サイズ
    (1byte)
    データ部(0〜
    255byte)
    チェックサム(1byte)
    0x04 0x80,0x01,0x02,0x84 0x07
    

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26. 受信︓Bデバイス
    1. 1byte読み出し、データ部サイズが4byteであることを知る
    2. 4byte読み出して全部⾜し、下位1byteを取り出す -> 0x07
    3. 1byte読み出し（チェックサム）、計算結果と合致を確認
    受信したパケット
    データ部サイズ
    (1byte)
    データ部(0〜
    255byte)
    チェックサム(1byte)
    0x04 0x80,0x01,0x02,0x84 0x07
    

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27. チェックサムの部分をKotlinで
    

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28. in Kotlin
    2の補数表現の事を考慮して･･･
    // 通信して受信したByteArrayだとする
    val received = read()
    val size = received[0]
    val body = received.slice(1 until size + 1)
    val checkSum = received[size + 1]
    val sum = body.map { it.toLong() and 0xff }.sum()
    val isValid = (sum and 0xff) == (checkSum.toLong() and 0xff)
    println(isValid)
    

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29. OK
    

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30. But...
    

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31. これでも良さそう
    ということに資料作っている内に気付きました･･･
    // 通信して受信したByteArrayだとする
    val received = read()
    val size = received[0]
    val body = received.slice(1 until size + 1)
    val checkSum = received[size + 1]
    //val sum = body.map { it.toLong() and 0xff }.sum()
    val sum = body.sum()
    //val isValid = (sum and 0xff) == (checkSum.toLong() and 0xff)
    val isValid = sum and 0xff == checkSum.toInt()
    println(isValid)
    

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32. なんででしょうね︖
    2の補数とかで説明できそうな気がしています
    

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33. ありがとうございました
    

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