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[原] php读取二进制流（C语言结构体struct数据文件）

Posted by bianbian on 2008-04-20 01:08

本文Tags: binary, bug, pack, php, struct, unpack, 二进制, 数据, 解决

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：

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 61 6E 00”，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：

$name = substr($name, 0, strpos($name, "\0"));

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：

$name = strtok($name, "\0");

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：

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

比如有个“bianbian.org”文件，内容就是上面的N个BIANBIAN结构体构成的。读取的php代码：

//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
$data = file_get_contents('bianbian.org', 'r');
for ($i = 0, $c = strlen($data); $i < $c; $i += $length) {
$bianbian = unpack("@$i/$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);
}
//输出为array，即类似：
Array
(
[name] => 'bianbian'
[pass] => 'bianbian.org'
[age] => 100
[flag] => 0
)
...

pack应该跟unpack相反。

标签: binary, bug, pack, php, struct, unpack, 二进制, 数据, 解决

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