派生数据类型

header类型

header是用于定义协议头部结构的关键数据结构。header的作用是将原始比特流映射为具有明确语义的字段集合，以便在后续处理数据包时访问和操作这些字段。

header <header_name> {
    <field_type> <field_name>;
    ...
}

• header_name：头部的名字，通常以协议名称命名。例如ethernet_t、ipv4_t。
• field_type：字段的类型，通常是固定宽度的位类型。例如bit<16>。
• field_name：字段的名字，用于标识协议的某个具体属性。
• header_name与field_name不能作为DSL语言的关键字，如action、match_kind等，且仅能由数字、大小写字母、下划线组成，且不能为数字开头。

以下代码块展示了ethernet_t的定义。

typedef bit<48> macAddr_t;
header ethernet_t {
    macAddr_t dstAddr;    // 目的MAC地址
    macAddr_t srcAddr;    // 源MAC地址
    bit<16>   etherType;  // 协议类型字段
}

header数据类型支持setValid()、isValid()和setInvalid()方法：

• setValid()：标记header中生效的协议类型，当报文解析的extract()函数生效后会进行调用。
• isValid()：判断header中协议类型是否生效。在使用该协议层的数据时需先判断该层协议是否生效，若不判断直接使用header的数据可能会导致空指针异常，致使功能异常。
• setInvalid() : 标记header中不生效的协议类型。

header_union类型

header_union是数据类型类似于C语言中的union类型，作用是定义一组协议类型，并在处理数据包时动态选择使用哪一个。其中，header_union的每个成员必须是header类型。

header_union <header_union_name> {
    header <header_name>;
    ...
}

• header_union_name：该组协议类型的名字（例如ip_union）。不能作为DSL语言的关键字，如action、match_kind等，且仅能由数字、大小写字母、下划线组成，且不能为数字开头。

以下代码块展示了ip_union的定义，ip_union类型表示IPv4报文头和IPv6报文头的union：

header_union ip_union {
    ipv4_t ipv4;
    ipv6_t ipv6;
}

struct类型

在DSL语言中，struct是用于定义更通用数据结构的数据类型。struct并非header那样直接映射到数据包的比特流，而是用于存储与数据包相关的元数据或中间处理数据，或者用于存储网络多层header合集。它的灵活性使其适合在程序的逻辑处理中保存额外信息。

struct的定义语法如下所示。

struct <struct_name> {
    <field_type> <field_name>;
    ...
}

• struct_name：数据结构的名称，通常以描述其功能的名字命名。例如metadata_t、headers。
• field_type：字段的类型，可以是bit<N>、布尔类型、枚举类型甚至嵌套的struct。
• field_name：字段的名称，用于标识数据结构中的具体属性。
• field_name与struct_name不能作为DSL语言的关键字，如action、match_kind等，且仅能由数字、大小写字母、下划线组成，且不能为数字开头。

enum类型

枚举类型，用于声明一组命名的常量，适用于变量仅允许在定义的有限选项中选择的场景。例如，Hydra架构文件hydra_core.hdr中用枚举类型表示报文的层级类型。

enum layers_e {
    l2,
    l3,
    l4,
    tunnel,
    inner_l2,
    inner_l3,
    inner_l4
}

还可以指定枚举的底层表示，如bit<8>，并为每个成员指定具体的值。

enum bit<8> E {
    e1 = 0,
    e2 = 1,
    e3 = 2
}

• 枚举类名与成员名不能作为DSL语言的关键字，如action、match_kind等，且仅能由数字、大小写字母、下划线组成，且不能为数字开头。

泛型类型

泛型类型表示尚未确定的类型，必须由用户提供。用于extern function及package。例如，以下extern function用于修改报文字段：

extern void hdr_packet_modify<T>(in T field, in T value);

在用户调用该extern function时，类型T须被实例化，且可为任意类型：

hdr_packet_modify(hdr.ipv4.sip, new_sip);
hdr_packet_modify(hdr.ethernet.smac, new_smac);

其中sip类型为bit<32>，smac类型为bit<48>。