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//! QPACK エンコーダー (RFC 9204)
//!
//! 静的テーブルと動的テーブルを使用する QPACK エンコーダー。
//!
//! ## 機能
//!
//! - `Encoder`: 静的テーブルのみを使用するシンプルなエンコーダー
//! - `DynamicEncoder`: 動的テーブルも使用する拡張エンコーダー
use std::collections::{HashMap, VecDeque};
use crate::error::QpackError;
use super::dynamic_table::DynamicTable;
use super::header::Header;
use super::huffman;
use super::integer;
use super::table::{STATIC_TABLE, find_static_entry};
/// QPACK エンコーダー
#[derive(Debug, Default)]
pub struct Encoder {
/// ハフマン符号化を使用するか
use_huffman: bool,
}
impl Encoder {
/// 新しいエンコーダーを作成
pub fn new() -> Self {
Self { use_huffman: true }
}
/// ハフマン符号化の使用を設定
pub fn use_huffman(mut self, use_huffman: bool) -> Self {
self.use_huffman = use_huffman;
self
}
/// ヘッダーリストをエンコード
///
/// 成功時はエンコードしたバイト数を返す
pub fn encode(&self, buf: &mut [u8], headers: &[Header]) -> Option<usize> {
let mut offset = 0;
// Required Insert Count = 0 (静的テーブルのみ使用)
if buf.is_empty() {
return None;
}
buf[offset] = 0x00;
offset += 1;
// Delta Base = 0
if offset >= buf.len() {
return None;
}
buf[offset] = 0x00;
offset += 1;
// ヘッダーをエンコード
for header in headers {
let encoded = self.encode_header(&mut buf[offset..], header)?;
offset += encoded;
}
Some(offset)
}
/// 単一のヘッダーをエンコード
fn encode_header(&self, buf: &mut [u8], header: &Header) -> Option<usize> {
let (exact_match, name_match) = find_static_entry(header.name(), header.value());
if let Some(index) = exact_match {
// Indexed Field Line (静的テーブルの完全一致)
self.encode_indexed_field(buf, index)
} else if let Some(index) = name_match {
// Literal Field Line with Name Reference (名前のみ一致)
self.encode_literal_with_name_ref(buf, index, header.value())
} else {
// Literal Field Line with Literal Name
self.encode_literal_with_literal_name(buf, header.name(), header.value())
}
}
/// Indexed Field Line (静的テーブル) をエンコード
///
/// Format: 1TNNNNNN
/// T=1 for static table
fn encode_indexed_field(&self, buf: &mut [u8], index: usize) -> Option<usize> {
if index < 64 {
// 6-bit prefix で収まる
if buf.is_empty() {
return None;
}
buf[0] = 0xc0 | (index as u8);
Some(1)
} else {
// 6-bit prefix を超える場合
integer::encode_integer(buf, index as u64, 6, 0xc0)
}
}
/// Literal Field Line with Name Reference (静的テーブル) をエンコード
///
/// Format: 01NTNNNN (N=never index, T=static)
fn encode_literal_with_name_ref(
&self,
buf: &mut [u8],
index: usize,
value: &[u8],
) -> Option<usize> {
// Name Reference: 0101NNNN (T=1 for static, N=0)
let mut offset = if index < 16 {
if buf.is_empty() {
return None;
}
buf[0] = 0x50 | (index as u8);
1
} else {
integer::encode_integer(buf, index as u64, 4, 0x50)?
};
// Value
let value_len = self.encode_string(&mut buf[offset..], value)?;
offset += value_len;
Some(offset)
}
/// Literal Field Line with Literal Name をエンコード
///
/// Format (RFC 9204 Section 4.5.6):
/// ```text
/// 0 1 2 3 4 5 6 7
/// +---+---+---+---+---+---+---+---+
/// | 0 | 0 | 1 | N |H| Name |
/// +---+---+---+---+---+-----------+
/// | Name String (Length octets) |
/// +-------------------------------+
/// |H| Value Length (7+) |
/// +---+---------------------------+
/// | Value String (Length octets) |
/// +-------------------------------+
/// ```
fn encode_literal_with_literal_name(
&self,
buf: &mut [u8],
name: &[u8],
value: &[u8],
) -> Option<usize> {
let mut offset = 0;
// 名前のエンコード (3-bit prefix)
// Prefix: 001N (N=0 for not "never indexed")
// H ビット (bit 3) と Name Length (bits 0-2)
let name_len = self.encode_string_with_prefix(buf, name, 3, 0x20)?;
offset += name_len;
// Value (string literal, 7-bit prefix)
let value_len = self.encode_string(&mut buf[offset..], value)?;
offset += value_len;
Some(offset)
}
/// 文字列を指定された prefix bits でエンコード
fn encode_string_with_prefix(
&self,
buf: &mut [u8],
data: &[u8],
prefix_bits: u8,
prefix: u8,
) -> Option<usize> {
if self.use_huffman {
let huffman_len = huffman::encoded_len(data);
if huffman_len < data.len() {
// ハフマン符号化を使用
// H ビットを設定: prefix に 0x08 を OR (3-bit prefix の場合)
let h_bit = 1u8 << prefix_bits;
let offset =
integer::encode_integer(buf, huffman_len as u64, prefix_bits, prefix | h_bit)?;
huffman::encode(&mut buf[offset..], data)?;
return Some(offset + huffman_len);
}
}
// リテラル文字列 (H=0)
let offset = integer::encode_integer(buf, data.len() as u64, prefix_bits, prefix)?;
if buf.len() < offset + data.len() {
return None;
}
buf[offset..offset + data.len()].copy_from_slice(data);
Some(offset + data.len())
}
/// 文字列をエンコード (ハフマン対応)
fn encode_string(&self, buf: &mut [u8], data: &[u8]) -> Option<usize> {
if self.use_huffman {
let huffman_len = huffman::encoded_len(data);
if huffman_len < data.len() {
// ハフマン符号化を使用
let offset = integer::encode_integer(buf, huffman_len as u64, 7, 0x80)?;
huffman::encode(&mut buf[offset..], data)?;
return Some(offset + huffman_len);
}
}
// リテラル文字列
let offset = integer::encode_integer(buf, data.len() as u64, 7, 0x00)?;
if buf.len() < offset + data.len() {
return None;
}
buf[offset..offset + data.len()].copy_from_slice(data);
Some(offset + data.len())
}
}
/// ヘッダーリストをエンコードするのに必要なバッファサイズを推定
pub fn estimate_encoded_size(headers: &[Header]) -> usize {
// 2 bytes for Required Insert Count and Delta Base
let mut size = 2;
for header in headers {
let (exact_match, name_match) = find_static_entry(header.name(), header.value());
if exact_match.is_some() {
// Indexed Field Line: 1-2 bytes
size += 2;
} else if name_match.is_some() {
// Literal with Name Reference
size += 2 + 1 + header.value().len();
} else {
// Literal with Literal Name
size += 2 + header.name().len() + 1 + header.value().len();
}
}
size
}
/// 動的テーブル対応 QPACK エンコーダー (RFC 9204)
///
/// 静的テーブルと動的テーブルの両方を使用してヘッダーを圧縮する。
#[derive(Debug)]
pub struct DynamicEncoder {
/// 動的テーブル
table: DynamicTable,
/// ハフマン符号化を使用するか
use_huffman: bool,
/// ピアの最大テーブル容量
max_table_capacity: u64,
/// Known Received Count (デコーダーが受信したと確認された挿入カウント)
known_received_count: u64,
/// 直前のエンコードで使用された Required Insert Count
last_required_insert_count: u64,
/// ピアの SETTINGS_QPACK_BLOCKED_STREAMS (RFC 9204 Section 2.1.2)
peer_max_blocked_streams: u64,
/// 未 ack フィールドセクションの Required Insert Count (stream_id → RIC の FIFO)
/// (RFC 9204 Section 2.1.1, 4.4.1)
unacked_section_rics: HashMap<u64, VecDeque<u64>>,
}
impl Default for DynamicEncoder {
fn default() -> Self {
Self::new()
}
}
impl DynamicEncoder {
/// 新しい動的エンコーダーを作成
pub fn new() -> Self {
Self {
table: DynamicTable::new(),
use_huffman: true,
max_table_capacity: 0,
known_received_count: 0,
last_required_insert_count: 0,
peer_max_blocked_streams: 0,
unacked_section_rics: HashMap::new(),
}
}
/// ハフマン符号化の使用を設定
pub fn use_huffman(mut self, use_huffman: bool) -> Self {
self.use_huffman = use_huffman;
self
}
/// 最大テーブル容量を設定 (ピアの SETTINGS から)
pub fn set_max_table_capacity(&mut self, capacity: u64) {
self.max_table_capacity = capacity;
}
/// ピアの SETTINGS_QPACK_BLOCKED_STREAMS を設定 (RFC 9204 Section 2.1.2)
///
/// エンコーダーはブロックし得るストリーム数をこの値以下に制限しなければならない (MUST)。
pub fn set_peer_max_blocked_streams(&mut self, max: u64) {
self.peer_max_blocked_streams = max;
}
/// ピアの SETTINGS_QPACK_BLOCKED_STREAMS を取得
pub fn peer_max_blocked_streams(&self) -> u64 {
self.peer_max_blocked_streams
}
/// 動的テーブル容量を設定
pub fn set_table_capacity(&mut self, capacity: u64) {
self.table.set_capacity(capacity);
}
/// 動的テーブルへの参照を取得
pub fn table(&self) -> &DynamicTable {
&self.table
}
/// 動的テーブルへの可変参照を取得
pub fn table_mut(&mut self) -> &mut DynamicTable {
&mut self.table
}
/// Known Received Count を取得
pub fn known_received_count(&self) -> u64 {
self.known_received_count
}
/// 動的テーブルの挿入カウント (エンコーダーが送信した数) を取得
pub fn insert_count(&self) -> u64 {
self.table.insert_count()
}
/// Known Received Count を更新 (デコーダーからの確認応答)
pub fn acknowledge(&mut self, count: u64) {
if count > self.known_received_count {
self.known_received_count = count;
}
self.update_eviction_limit();
}
/// フィールドセクションの送信を記録する (RFC 9204 Section 2.1.1)
///
/// Required Insert Count > 0 のフィールドセクションを送信した際に呼び出す。
/// Section Acknowledgment でこの RIC が ack されるまで、
/// 関連する動的テーブルエントリの eviction を防ぐ。
pub fn track_section(&mut self, stream_id: u64, required_insert_count: u64) {
if required_insert_count > 0 {
self.unacked_section_rics
.entry(stream_id)
.or_default()
.push_back(required_insert_count);
self.update_eviction_limit();
}
}
/// Section Acknowledgment を処理する (RFC 9204 Section 4.4.1)
///
/// 指定ストリームの最も古い未 ack フィールドセクションを解放し、
/// ack された Required Insert Count で Known Received Count を更新する
/// (RFC 9204 Section 2.1.4)。
///
/// 全て ack 済みのストリームに対する Section Acknowledgment は
/// QPACK_DECODER_STREAM_ERROR として扱う (RFC 9204 Section 4.4.1)。
///
/// エラー時は `QpackError::DecodeFailed` を返す。呼び出し元で
/// `ErrorCode::QpackDecoderStreamError` へマッピングすること。
pub fn ack_section(&mut self, stream_id: u64) -> Result<(), QpackError> {
let Some(rics) = self.unacked_section_rics.get_mut(&stream_id) else {
return Err(QpackError::DecodeFailed);
};
let Some(ric) = rics.pop_front() else {
return Err(QpackError::DecodeFailed);
};
if rics.is_empty() {
self.unacked_section_rics.remove(&stream_id);
}
// Section Acknowledgment は、デコーダーがそのフィールドセクションのデコードに
// 必要な全ての動的テーブル状態を受信したことを意味する (RFC 9204 Section 2.1.4)
if ric > self.known_received_count {
self.known_received_count = ric;
}
self.update_eviction_limit();
Ok(())
}
/// Stream Cancellation を処理する (RFC 9204 Section 4.4.2)
///
/// 指定ストリームの全ての未 ack フィールドセクションを解放する。
pub fn cancel_stream(&mut self, stream_id: u64) {
self.unacked_section_rics.remove(&stream_id);
self.update_eviction_limit();
}
/// 指定ストリームの未 ack フィールドセクション数を取得
pub fn unacked_section_count(&self, stream_id: u64) -> u64 {
self.unacked_section_rics
.get(&stream_id)
.map_or(0, |rics| rics.len() as u64)
}
/// 未 ack セクションを持つストリーム数を取得
pub fn blocked_streams_count(&self) -> usize {
self.unacked_section_rics.len()
}
/// eviction_limit を再計算して動的テーブルに設定する
///
/// eviction_limit = 未 ack フィールドセクションの最大 RIC
/// (保守的: RIC 未満の全エントリを参照している可能性があるとみなす)
fn update_eviction_limit(&mut self) {
let max_ric = self
.unacked_section_rics
.values()
.flat_map(|rics| rics.iter())
.copied()
.max()
.unwrap_or(0);
self.table.set_eviction_limit(max_ric);
}
/// ヘッダーリストをエンコード
///
/// 動的テーブルを使用しない場合は静的テーブルのみで圧縮。
/// 動的テーブルを使用する場合は Required Insert Count と Base を適切に設定。
///
/// `blocked_streams_count` はブロックし得るストリーム数 (RIC > 0 の未 ack ストリーム数)。
/// ピアの SETTINGS_QPACK_BLOCKED_STREAMS に達している場合は
/// 動的テーブル参照を使用せず静的テーブルのみでエンコードする (RFC 9204 Section 2.1.2)。
pub fn encode(
&mut self,
buf: &mut [u8],
headers: &[Header],
blocked_streams_count: usize,
) -> Option<usize> {
// 動的テーブルが空の場合は静的テーブルのみを使用
if self.table.is_empty() {
self.last_required_insert_count = 0;
return self.encode_static_only(buf, headers);
}
// ブロック可能ストリーム数が上限に達している場合は動的テーブル参照を抑止
// (RFC 9204 Section 2.1.2)
if blocked_streams_count as u64 >= self.peer_max_blocked_streams {
self.last_required_insert_count = 0;
return self.encode_static_only(buf, headers);
}
self.encode_with_dynamic(buf, headers)
}
/// 直前のエンコードで使用された Required Insert Count を取得
pub fn last_required_insert_count(&self) -> u64 {
self.last_required_insert_count
}
/// 静的テーブルのみを使用してエンコード
fn encode_static_only(&self, buf: &mut [u8], headers: &[Header]) -> Option<usize> {
let mut offset = 0;
// Required Insert Count = 0
if buf.is_empty() {
return None;
}
buf[offset] = 0x00;
offset += 1;
// Delta Base = 0, Sign = 0
if offset >= buf.len() {
return None;
}
buf[offset] = 0x00;
offset += 1;
// ヘッダーをエンコード
for header in headers {
let encoded = self.encode_header_static_only(&mut buf[offset..], header)?;
offset += encoded;
}
Some(offset)
}
/// 動的テーブルを使用してエンコード
fn encode_with_dynamic(&mut self, buf: &mut [u8], headers: &[Header]) -> Option<usize> {
// 参照する動的テーブルエントリの最大絶対インデックスを計算
let mut required_insert_count = 0u64;
for header in headers {
// 動的テーブルで検索
let (exact, name_only) = self.table.find_entry(header.name(), header.value());
if let Some(idx) = exact {
if idx + 1 > required_insert_count {
required_insert_count = idx + 1;
}
} else if let Some(idx) = name_only
&& idx + 1 > required_insert_count
{
required_insert_count = idx + 1;
}
}
self.last_required_insert_count = required_insert_count;
let mut offset = 0;
// Required Insert Count をエンコード
let enc_insert_count = self.encode_required_insert_count(required_insert_count);
offset += integer::encode_integer(&mut buf[offset..], enc_insert_count, 8, 0x00)?;
// Base = Required Insert Count (シンプルな実装)
// Sign = 0, Delta Base = 0
if offset >= buf.len() {
return None;
}
buf[offset] = 0x00;
offset += 1;
let base = required_insert_count;
// ヘッダーをエンコード
for header in headers {
let encoded = self.encode_header_with_dynamic(&mut buf[offset..], header, base)?;
offset += encoded;
}
Some(offset)
}
/// Required Insert Count をエンコード (RFC 9204 Section 4.5.1.1)
///
/// max_entries == 0 かつ req_insert_count != 0 は不変条件違反。
/// 動的テーブルが無効 (max_table_capacity == 0) の場合に動的テーブル参照は発生しない。
fn encode_required_insert_count(&self, req_insert_count: u64) -> u64 {
if req_insert_count == 0 {
return 0;
}
let max_entries = self.max_table_capacity / 32;
debug_assert!(
max_entries > 0,
"max_entries == 0 with non-zero req_insert_count is an invariant violation"
);
if max_entries == 0 {
// 防御的フォールバック: 動的テーブル無効時は RIC を 0 として扱う
return 0;
}
let full_range = 2 * max_entries;
(req_insert_count % full_range) + 1
}
/// 静的テーブルのみを使用してヘッダーをエンコード
fn encode_header_static_only(&self, buf: &mut [u8], header: &Header) -> Option<usize> {
let (exact_match, name_match) = find_static_entry(header.name(), header.value());
if let Some(index) = exact_match {
// Indexed Field Line (静的テーブル)
self.encode_indexed_field_static(buf, index)
} else if let Some(index) = name_match {
// Literal with Name Reference (静的テーブル)
self.encode_literal_with_name_ref_static(buf, index, header.value())
} else {
// Literal with Literal Name
self.encode_literal_with_literal_name(buf, header.name(), header.value())
}
}
/// 動的テーブルを使用してヘッダーをエンコード
fn encode_header_with_dynamic(
&self,
buf: &mut [u8],
header: &Header,
base: u64,
) -> Option<usize> {
// 動的テーブルで検索
let (dyn_exact, dyn_name) = self.table.find_entry(header.name(), header.value());
// 静的テーブルで検索
let (static_exact, static_name) = find_static_entry(header.name(), header.value());
// 優先順位: 動的完全一致 > 静的完全一致 > 動的名前一致 > 静的名前一致 > リテラル
if let Some(abs_index) = dyn_exact {
// Indexed Field Line (動的テーブル)
self.encode_indexed_field_dynamic(buf, abs_index, base)
} else if let Some(index) = static_exact {
// Indexed Field Line (静的テーブル)
self.encode_indexed_field_static(buf, index)
} else if let Some(abs_index) = dyn_name {
// Literal with Name Reference (動的テーブル)
self.encode_literal_with_name_ref_dynamic(buf, abs_index, header.value(), base)
} else if let Some(index) = static_name {
// Literal with Name Reference (静的テーブル)
self.encode_literal_with_name_ref_static(buf, index, header.value())
} else {
// Literal with Literal Name
self.encode_literal_with_literal_name(buf, header.name(), header.value())
}
}
/// Indexed Field Line (静的テーブル) をエンコード
///
/// Format: 1TNNNNNN (T=1 for static)
fn encode_indexed_field_static(&self, buf: &mut [u8], index: usize) -> Option<usize> {
// 0xc0 = 11000000 (T=1)
integer::encode_integer(buf, index as u64, 6, 0xc0)
}
/// Indexed Field Line (動的テーブル) をエンコード (RFC 9204 Section 4.5.2, 4.5.3)
///
/// absolute_index < base の場合: 相対インデックス表現 (Section 4.5.2)
/// Format: 1TNNNNNN (T=0 for dynamic)
/// relative_index = base - absolute_index - 1
///
/// absolute_index >= base の場合: Post-Base Index 表現 (Section 4.5.3)
/// Format: 0001NNNN
/// post_base_index = absolute_index - base
///
/// 現在の `encode_with_dynamic` は base = required_insert_count とするため
/// Post-Base パスには到達しない (RFC 9204 Section 3.2.6)。
/// Base < Required Insert Count の戦略を導入した場合に有効になる。
fn encode_indexed_field_dynamic(
&self,
buf: &mut [u8],
absolute_index: u64,
base: u64,
) -> Option<usize> {
if absolute_index >= base {
// Post-Base Indexed Field Line (RFC 9204 Section 4.5.3)
let post_base_index = absolute_index - base;
// 0x10 = 00010000
integer::encode_integer(buf, post_base_index, 4, 0x10)
} else {
let relative_index = base - absolute_index - 1;
// 0x80 = 10000000 (T=0)
integer::encode_integer(buf, relative_index, 6, 0x80)
}
}
/// Literal with Name Reference (静的テーブル) をエンコード
///
/// Format: 01NTNNNN (N=never index, T=1 for static)
fn encode_literal_with_name_ref_static(
&self,
buf: &mut [u8],
index: usize,
value: &[u8],
) -> Option<usize> {
// 0x50 = 01010000 (N=0, T=1)
let mut offset = integer::encode_integer(buf, index as u64, 4, 0x50)?;
// Value
let value_len = self.encode_string(&mut buf[offset..], value)?;
offset += value_len;
Some(offset)
}
/// Literal with Name Reference (動的テーブル) をエンコード (RFC 9204 Section 4.5.4, 4.5.5)
///
/// absolute_index < base の場合: 相対インデックス表現 (Section 4.5.4)
/// Format: 01NTNNNN (N=never index, T=0 for dynamic)
/// relative_index = base - absolute_index - 1
///
/// absolute_index >= base の場合: Post-Base Name Reference (Section 4.5.5)
/// Format: 0000NMMM (N=never index)
/// post_base_index = absolute_index - base
///
/// 現在の `encode_with_dynamic` は base = required_insert_count とするため
/// Post-Base パスには到達しない (RFC 9204 Section 3.2.6)。
/// Base < Required Insert Count の戦略を導入した場合に有効になる。
fn encode_literal_with_name_ref_dynamic(
&self,
buf: &mut [u8],
absolute_index: u64,
value: &[u8],
base: u64,
) -> Option<usize> {
let mut offset = if absolute_index >= base {
// Post-Base Name Reference (RFC 9204 Section 4.5.5)
let post_base_index = absolute_index - base;
// 0x00 = 00000000 (N=0)
integer::encode_integer(buf, post_base_index, 3, 0x00)?
} else {
let relative_index = base - absolute_index - 1;
// 0x40 = 01000000 (N=0, T=0)
integer::encode_integer(buf, relative_index, 4, 0x40)?
};
// Value
let value_len = self.encode_string(&mut buf[offset..], value)?;
offset += value_len;
Some(offset)
}
/// Literal with Literal Name をエンコード
///
/// Format (RFC 9204 Section 4.5.6):
/// ```text
/// 0 1 2 3 4 5 6 7
/// +---+---+---+---+---+---+---+---+
/// | 0 | 0 | 1 | N |H| Name |
/// +---+---+---+---+---+-----------+
/// | Name String (Length octets) |
/// +-------------------------------+
/// |H| Value Length (7+) |
/// +---+---------------------------+
/// | Value String (Length octets) |
/// +-------------------------------+
/// ```
fn encode_literal_with_literal_name(
&self,
buf: &mut [u8],
name: &[u8],
value: &[u8],
) -> Option<usize> {
let mut offset = 0;
// 名前のエンコード (3-bit prefix)
// Prefix: 001N (N=0 for not "never indexed")
// H ビット (bit 3) と Name Length (bits 0-2)
let name_len = self.encode_string_with_prefix(buf, name, 3, 0x20)?;
offset += name_len;
// Value (string literal, 7-bit prefix)
let value_len = self.encode_string(&mut buf[offset..], value)?;
offset += value_len;
Some(offset)
}
/// 文字列を指定された prefix bits でエンコード
fn encode_string_with_prefix(
&self,
buf: &mut [u8],
data: &[u8],
prefix_bits: u8,
prefix: u8,
) -> Option<usize> {
if self.use_huffman {
let huffman_len = huffman::encoded_len(data);
if huffman_len < data.len() {
// ハフマン符号化を使用
// H ビットを設定: prefix に 0x08 を OR (3-bit prefix の場合)
let h_bit = 1u8 << prefix_bits;
let offset =
integer::encode_integer(buf, huffman_len as u64, prefix_bits, prefix | h_bit)?;
huffman::encode(&mut buf[offset..], data)?;
return Some(offset + huffman_len);
}
}
// リテラル文字列 (H=0)
let offset = integer::encode_integer(buf, data.len() as u64, prefix_bits, prefix)?;
if buf.len() < offset + data.len() {
return None;
}
buf[offset..offset + data.len()].copy_from_slice(data);
Some(offset + data.len())
}
/// 文字列をエンコード (7-bit prefix)
fn encode_string(&self, buf: &mut [u8], data: &[u8]) -> Option<usize> {
if self.use_huffman {
let huffman_len = huffman::encoded_len(data);
if huffman_len < data.len() {
let offset = integer::encode_integer(buf, huffman_len as u64, 7, 0x80)?;
huffman::encode(&mut buf[offset..], data)?;
return Some(offset + huffman_len);
}
}
let offset = integer::encode_integer(buf, data.len() as u64, 7, 0x00)?;
if buf.len() < offset + data.len() {
return None;
}
buf[offset..offset + data.len()].copy_from_slice(data);
Some(offset + data.len())
}
/// エントリを動的テーブルに挿入
pub fn insert(&mut self, name: Vec<u8>, value: Vec<u8>) -> Option<u64> {
self.table.insert(name, value)
}
/// 静的テーブル名参照でエントリを挿入
pub fn insert_with_static_name_ref(
&mut self,
name_index: usize,
value: Vec<u8>,
) -> Option<u64> {
let name = STATIC_TABLE.get(name_index)?.name().to_vec();
self.table.insert(name, value)
}
/// 動的テーブル名参照でエントリを挿入
pub fn insert_with_dynamic_name_ref(
&mut self,
relative_index: u64,
value: Vec<u8>,
) -> Option<u64> {
let name = self
.table
.get_by_relative_index_encoder(relative_index)?
.name
.clone();
self.table.insert(name, value)
}
}
#[cfg(test)]
mod tests {
use super::*;
#[test]
fn test_encode_indexed_field() {
let encoder = Encoder::new().use_huffman(false);
let headers = vec![Header::new(b":method", b"GET").unwrap()];
let mut buf = vec![0u8; 64];
let len = encoder.encode(&mut buf, &headers).unwrap();
// Required Insert Count (0) + Delta Base (0) + Indexed Field (17)
assert!(len >= 3);
assert_eq!(buf[0], 0x00); // Required Insert Count
assert_eq!(buf[1], 0x00); // Delta Base
assert_eq!(buf[2], 0xc0 | 17); // Indexed static table entry 17 (:method GET)
}
#[test]
fn test_encode_literal_with_name_ref() {
let encoder = Encoder::new().use_huffman(false);
let headers = vec![Header::new(b":status", b"201").unwrap()];
let mut buf = vec![0u8; 64];
let len = encoder.encode(&mut buf, &headers).unwrap();
assert!(len >= 3);
assert_eq!(buf[0], 0x00); // Required Insert Count
assert_eq!(buf[1], 0x00); // Delta Base
// Name reference to static table (24 is first :status)
}
#[test]
fn test_encode_literal_with_literal_name() {
let encoder = Encoder::new().use_huffman(false);
let headers = vec![Header::new(b"x-custom", b"value").unwrap()];
let mut buf = vec![0u8; 64];
let len = encoder.encode(&mut buf, &headers).unwrap();
assert!(len > 4);
assert_eq!(buf[0], 0x00); // Required Insert Count
assert_eq!(buf[1], 0x00); // Delta Base
// Literal with Literal Name: 001N|H|LLL
// N=0, H=0, LLL=7 (max for 3-bit), 続きに 1 (8-7=1)
// "x-custom" は 8 バイトなので 3-bit prefix を超える
assert_eq!(buf[2], 0x27); // 0x20 | 7 = 0x27
assert_eq!(buf[3], 0x01); // 8 - 7 = 1
}
#[test]
fn test_encode_multiple_headers() {
let encoder = Encoder::new();
let headers = vec![
Header::new(b":method", b"GET").unwrap(),
Header::new(b":scheme", b"https").unwrap(),
Header::new(b":path", b"/").unwrap(),
Header::new(b":authority", b"example.com").unwrap(),
];
let mut buf = vec![0u8; 128];
let len = encoder.encode(&mut buf, &headers).unwrap();
assert!(len > 0);
}
#[test]
fn test_static_table_boundary() {
// Test encoding index >= 64 (needs multi-byte encoding)
let encoder = Encoder::new();
// Index 98 (x-frame-options: sameorigin)
let headers = vec![Header::new(b"x-frame-options", b"sameorigin").unwrap()];
let mut buf = vec![0u8; 64];
let len = encoder.encode(&mut buf, &headers).unwrap();
assert!(len > 0);
}
#[test]
fn test_estimate_encoded_size() {
let headers = vec![
Header::new(b":method", b"GET").unwrap(),
Header::new(b"x-custom", b"value").unwrap(),
];
let estimate = estimate_encoded_size(&headers);
assert!(estimate > 0);
}
#[test]
fn test_dynamic_encoder_static_only() {
let mut encoder = DynamicEncoder::new().use_huffman(false);
let headers = vec![Header::new(b":method", b"GET").unwrap()];
let mut buf = vec![0u8; 64];
let len = encoder.encode(&mut buf, &headers, 0).unwrap();
assert!(len >= 3);
assert_eq!(buf[0], 0x00); // Required Insert Count
assert_eq!(buf[1], 0x00); // Delta Base
assert_eq!(buf[2], 0xc0 | 17); // Indexed static table entry 17
}
#[test]
fn test_dynamic_encoder_with_dynamic_table() {
let mut encoder = DynamicEncoder::new().use_huffman(false);
encoder.set_max_table_capacity(4096);
encoder.set_table_capacity(1024);
encoder.set_peer_max_blocked_streams(100);
// 動的テーブルにエントリを挿入
encoder.insert(b":authority".to_vec(), b"www.example.com".to_vec());
assert_eq!(encoder.table().len(), 1);
// エンコード
let headers = vec![Header::new(b":authority", b"www.example.com").unwrap()];
let mut buf = vec![0u8; 64];
let len = encoder.encode(&mut buf, &headers, 0).unwrap();
// Required Insert Count > 0 (動的テーブルを参照)
assert!(len >= 3);
// Encoded Insert Count = (1 % (2 * (4096/32))) + 1 = 2
assert!(buf[0] > 0);
}
#[test]
fn test_dynamic_encoder_blocked_streams_limit() {
let mut encoder = DynamicEncoder::new().use_huffman(false);
encoder.set_max_table_capacity(4096);
encoder.set_table_capacity(1024);
encoder.set_peer_max_blocked_streams(2);
// 動的テーブルにエントリを挿入
encoder.insert(b":authority".to_vec(), b"www.example.com".to_vec());
// blocked_streams_count < peer_max_blocked_streams: 動的テーブルを使用
let headers = vec![Header::new(b":authority", b"www.example.com").unwrap()];
let mut buf = vec![0u8; 64];
let _len = encoder.encode(&mut buf, &headers, 1).unwrap();
assert!(buf[0] > 0); // RIC > 0
// blocked_streams_count >= peer_max_blocked_streams: 静的テーブルのみ
let mut buf2 = vec![0u8; 64];
let len2 = encoder.encode(&mut buf2, &headers, 2).unwrap();
assert_eq!(buf2[0], 0x00); // RIC = 0
assert!(len2 > 0);
}
#[test]
fn test_dynamic_encoder_prefer_dynamic() {
let mut encoder = DynamicEncoder::new().use_huffman(false);
encoder.set_max_table_capacity(4096);
encoder.set_table_capacity(1024);
encoder.set_peer_max_blocked_streams(100);
// :method = GET は静的テーブルにある (インデックス 17)
// しかし、動的テーブルに追加すると動的テーブルが優先される
encoder.insert(b":method".to_vec(), b"GET".to_vec());
let headers = vec![Header::new(b":method", b"GET").unwrap()];
let mut buf = vec![0u8; 64];
let len = encoder.encode(&mut buf, &headers, 0).unwrap();
assert!(len >= 3);
// Required Insert Count が設定されている
assert!(buf[0] > 0);
}
#[test]
fn test_dynamic_encoder_insert_with_static_ref() {
let mut encoder = DynamicEncoder::new();
encoder.set_table_capacity(1024);
// :authority (静的テーブルインデックス 0) を参照して挿入
let idx = encoder.insert_with_static_name_ref(0, b"example.com".to_vec());
assert_eq!(idx, Some(0));
let entry = encoder.table().get_by_absolute_index(0).unwrap();
assert_eq!(entry.name, b":authority");
assert_eq!(entry.value, b"example.com");
}
#[test]
fn ack_section_は未追跡ストリームに対してエラーを返す() {
let mut encoder = DynamicEncoder::new();
// track_section していないストリーム ID に対する ack_section は
// QPACK_DECODER_STREAM_ERROR (RFC 9204 Section 4.4.1)
assert!(encoder.ack_section(42).is_err());
}
#[test]
fn ack_section_は全て_ack_済みのストリームに対してエラーを返す() {
let mut encoder = DynamicEncoder::new();
encoder.track_section(1, 5);
assert!(encoder.ack_section(1).is_ok());
// 2 回目の ack は全て ack 済みなのでエラー
assert!(encoder.ack_section(1).is_err());
}
#[test]
fn encode_required_insert_count_は_max_entries_が_0_かつ_ric_が_0_のとき_0_を返す() {
let encoder = DynamicEncoder::new();
assert_eq!(encoder.encode_required_insert_count(0), 0);
}
#[test]
#[cfg_attr(debug_assertions, should_panic(expected = "invariant violation"))]
fn encode_required_insert_count_は_max_entries_が_0_かつ_ric_が非ゼロのとき不変条件違反を検出する()
{
// debug ビルド: debug_assert! で panic する
// release ビルド: 防御的に 0 を返す
let encoder = DynamicEncoder::new();
let result = encoder.encode_required_insert_count(5);
// release ビルドで到達する場合
assert_eq!(result, 0);
}
#[test]
fn post_base_indexed_field_line_は正しいビットパターンを生成する() {
// RFC 9204 Section 4.5.3: 0001NNNN, 4-bit prefix
// absolute_index=5, base=3 → post_base_index=2
let encoder = DynamicEncoder::new();
let mut buf = vec![0u8; 16];
let len = encoder
.encode_indexed_field_dynamic(&mut buf, 5, 3)
.unwrap();
assert_eq!(len, 1);
// 0x10 | 2 = 0x12 (00010010)
assert_eq!(buf[0], 0x12);
}
#[test]
fn post_base_indexed_field_line_は_index_が_0_のとき正しく動作する() {
// absolute_index == base → post_base_index=0
let encoder = DynamicEncoder::new();
let mut buf = vec![0u8; 16];
let len = encoder
.encode_indexed_field_dynamic(&mut buf, 3, 3)
.unwrap();
assert_eq!(len, 1);
// 0x10 | 0 = 0x10 (00010000)
assert_eq!(buf[0], 0x10);
}
#[test]
fn post_base_name_reference_は正しいビットパターンを生成する() {
// RFC 9204 Section 4.5.5: 0000NMMM, N=0, 3-bit prefix
// absolute_index=5, base=3 → post_base_index=2
let encoder = DynamicEncoder::new().use_huffman(false);
let mut buf = vec![0u8; 64];
let len = encoder
.encode_literal_with_name_ref_dynamic(&mut buf, 5, b"value", 3)
.unwrap();
// 最初のバイト: 0x00 | 2 = 0x02 (00000010)
assert_eq!(buf[0], 0x02);
// 値のエンコード: 長さ 5 + "value" = 6 バイト
assert_eq!(len, 1 + 1 + 5); // prefix(1) + value_len(1) + value(5)
}
#[test]
fn 相対インデックス表現は引き続き正しく動作する() {
// absolute_index=1, base=3 → relative_index=1
let encoder = DynamicEncoder::new();
let mut buf = vec![0u8; 16];
let len = encoder
.encode_indexed_field_dynamic(&mut buf, 1, 3)
.unwrap();
assert_eq!(len, 1);
// 0x80 | 1 = 0x81 (10000001)
assert_eq!(buf[0], 0x81);
}
}