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php读取二进制流(C语言结构体struct数据文件)的深入解析

时间:2021-07-01 10:21:17 帮助过:8人阅读

尽管php是用C语言开发的,不过令我不解的是php没有提供对结构体struct的直接支持。
不过php提供了pack和unpack函数,用来进行二进制数据(binary data)和php内部数据的互转:
代码如下:
string pack ( string $format [, mixed $args [, mixed $...]] ) 
 //Pack given arguments into binary string according to format. 
array unpack ( string $format, string $data ) 
//Unpacks from a binary string into an array according to the given format.

其中,$format跟perl里的pack格式类似,有如下一些(中文是我加的,有不准确的欢迎提出):
a NUL-padded string,即“\0”作为“空字符”的表示形式
A SPACE-padded string,空格作为“空字符”的表示形式
h Hex string, low nibble first,升序位顺序
H Hex string, high nibble first,降序位顺序
c signed char,有符号单字节
C unsigned char,无符号单字节
s signed short (always 16 bit, machine byte order)
S unsigned short (always 16 bit, machine byte order)
n unsigned short (always 16 bit, big endian byte order)
v unsigned short (always 16 bit, little endian byte order)
i signed integer (machine dependent size and byte order)
I unsigned integer (machine dependent size and byte order)
l signed long (always 32 bit, machine byte order)
L unsigned long (always 32 bit, machine byte order)
N unsigned long (always 32 bit, big endian byte order)
V unsigned long (always 32 bit, little endian byte order)
f float (machine dependent size and representation)
d double (machine dependent size and representation)
x NUL byte,实际使用的时候作为跳过多少字节用,很有用
X Back up one byte,后退1字节
@ NUL-fill to absolute position,实际使用的时候作为从开头跳到某字节用,很有用
实际使用发现:C里的“\0”(即字符串终止符)在php里并不是终止符,而是作为了字符串的一部分。因此,必须对“\0”进行特殊处理,才能进行struct和php内部数据的完美互转。比如 char name[10]; 如果实际数据是“62 69 61 6E 00 62 69 616E00”,在C语言里第5个位置有终止符,name应该是“bian”;而用了unpack转换以后在php里的name却是“bian\0bian\0”。
一开始我用了strpos函数找到“\0”的位置,然后进行substr截取.

不过很Faint的事情发生了,不知道是strpos的bug还是substr的bug(其实测试一下就知道,懒得试),有些字符串没问题,有些字符串却只能得到空值(即$name == ”)。很是郁闷,后来找了个strtok函数,这下没有问题了.
难为大家看了那么多,下面写个完整的php读取二进制数据流(C语言结构体struct数据)文件的示例代码:
首先是C的struct定义示例,为了演示,我就写个简单点的,实际对照上面那个$format格式表应该没有问题:
代码如下:
struct BIANBIAN { 
    char name[10]; 
    char pass[33]; 
    int  age; 
    unsigned char flag; 
};

比如有个“file.dat”文件,内容就是上面的N个BIANBIAN结构体构成的。读取的php代码:
代码如下:
    <?php 
     //下面根据struct确定$format,注意int类型跟机器环境有关,我的32位Linux是4个长度 
     $format = 'a10name/a33pass/iage/Cflag'; 
     //确定一个struct占用多少长度字节,如果只是读取单个结构体这是不需要的 
     $length = 10 + 33 + 4 + 1; 
     //也可以用fopen + fread + fclose,不过file_get_contents因为可以mmap,效率更高 
     $data = file_get_contents('file.dat', 'r'); 
     for ($i = 0, $c = strlen($data); $i < $c; $i += $length) { 
         $bianbian = unpack("$format", $data); 
         //reference传递是php 5才支持的,如果用php4,得用其他办法 
         foreach ($bianbian as &$value) { 
             if (is_string($value)) { 
                 $value = strtok($value, "\0"); 
             } 
         } 
         print_r($bianbian); 
     } 
    ?> 

pack应该跟unpack相反。
顺便附上生成结构体文件的C语言代码:
代码如下:
    #include <stdio.h> 
    #include <string.h> 

    struct example      
    {     
        char name[10]; 
        char pass[33]; 
        int  age; 
        unsigned char flag; 
    }; 

    int main()    
    { 
        example test; 
        example read;    
        FILE *fp; 

        test.age = 111;    
        test.flag = 10; 
        strcpy(test.name, "Hello World!"); 
        strcpy(test.pass, "zbl110119"); 

        fp = fopen("file.dat", "w+"); 
        if (!fp) 
        { 
            printf("open file error!"); 
            return -1; 
        } 

        rewind(fp); 
        fwrite(&test, sizeof(example), 1, fp); 

        rewind(fp); 
        fread(&read, sizeof(example), 1, fp); 

        printf("%d, %s\n", read.age, read.name); 

        fclose(fp); 
        return 0; 
    } 

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