C# 利用结构体对固定格式数据进行解析

2018-01-29 18:44:32来源:cnblogs.com作者:小书丶人点击

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制定了一个通讯协议,然后其数据部分有如下格式。

第三列代表的是字节数,第4列是数据类型。

当传输或者收到一个byte数组的时候(下面Hex数据),按照对应格式进行解析,解析方法有很多种,网上看到了一种方式是以结构体的方式来解析的,类似C/C++方式。

Hex数据:01 01 00 00 10 44 65 76 69 63 65 20 4E 61 6D 65 31 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 31 2E 30 2E 30 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 41 42 43 31 32 33 34 35 36 37 00 00 00 00 00 00 56 31 2E 30 2E 30 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 32 30 31 38 2F 31 2F 32 32 00 00 00 00 00 00 00

定义一个结构体:

 1 using System.Runtime.InteropServices; 2 [StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1)] 3     public struct InfoStruct 4     { 5         [MarshalAs(UnmanagedType.U1, SizeConst = 1)] 6         public byte SlotNum; 7         [MarshalAs(UnmanagedType.U4,SizeConst =4)] 8         public UInt32 ModuleID; 9         [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray,SizeConst =32)]10         public char[] DeviceName;11         [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 16)]12         public char[] HardwareNum;13         [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 16)]14         public char[] HardwareVersion;15         [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 16)]16         public char[] SoftwareVersion;17         [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 16)]18         public char[] SoftwareDate;19     }

再写一个辅助解析的静态帮助类,该类提供将结构体转成byte数组和byte数组转成结构体功能,我在原来的方法上面添加了泛型,功能不变:

 1 public static class StructHelper 2     { 3         /// <summary> 4         /// byte数组转目标结构体 5         /// </summary> 6         /// <param name="bytes">byte数组</param> 7         /// <param name="type">目标结构体类型</param> 8         /// <returns>目标结构体</returns> 9         public static T ByteToStuct<T>(byte[] DataBuff_) where T:struct10         {11             Type t = typeof(T);12             //得到结构体大小13             int size = Marshal.SizeOf(t);14             //数组长度小于结构体大小15             if (size > DataBuff_.Length)16             {17                 return default(T);18             }19 20             //分配结构体大小的内存空间21             IntPtr structPtr = Marshal.AllocHGlobal(size);22             //将byte数组cpoy到分配好的内存空间内23             Marshal.Copy(DataBuff_, 0, structPtr, size);24             //将内存空间转换为目标结构体25             T obj = (T)Marshal.PtrToStructure(structPtr, t);26             //释放内存空间27             Marshal.FreeHGlobal(structPtr);28             return obj;29         }30         /// <summary>31         /// 结构体转byte数组32         /// </summary>33         /// <param name="objstuct">结构体</param>34         /// <returns>byte数组</returns>35         public static byte[] StuctToByte(object objstuct)36         {37             //得到结构体大小38             int size = Marshal.SizeOf(objstuct);39             //创建byte数组40             byte[] bytes = new byte[size];41             //分配结构体大小的空间42             IntPtr structPtr = Marshal.AllocHGlobal(size);43             //将结构体copy到分配好的内存空间内44             Marshal.StructureToPtr(objstuct, structPtr, false);45             //从内存空间copy到byte数组46             Marshal.Copy(structPtr, bytes, 0, size);47             //释放内存空间48             Marshal.FreeHGlobal(structPtr);49             return bytes;50         }51     }

好了现在结构体有了,转换方法也有了那么就来使用一下吧!先将结构体转为byte数组,然后再还原结构体试试:

 1 static void Main(string[] args) 2         { 3             try 4             { 5                 InfoStruct Info; 6                 Info.HardwareNum = "1.0.0".ToCharArray(); 7                 Info.HardwareVersion = "ABC1234567".ToCharArray(); 8                 Info.DeviceName = "Device Name1".ToCharArray(); 9                 Info.ModuleID = 0x10000001;10                 Info.SlotNum = 1;11                 Info.SoftwareDate = "2018/1/22".ToCharArray();12                 Info.SoftwareVersion = "V1.0.0".ToCharArray();13                 var b =  StructHelper.StuctToByte(Info);14                 Console.WriteLine("Struct length:"+b.Length);15                 Console.WriteLine("Hex:"+ByteToolsHelper.ByteArrayToHexString(b," "));16                 var s = StructHelper.ByteToStuct<InfoStruct>(b);17                 Console.WriteLine("Name:"+s.DeviceName.GetString());18             }19             catch (Exception ex)20             {21                 Console.WriteLine(ex.Message);22             }23             Console.ReadKey();24 25         }

其中ByteToolsHelper.ByteArrayToHexString是我封装的一个函数,将byte数组转为Hex字符串,方便显示和调试可以不用管。

然后调试运行得到结果:

我擦,这是什么情况?什么叫“未能封送类型,因为嵌入数组实例的长度与布局中声明的长度不匹配?????”

调试一下就可以发现实际结构体标记的SizeConst和ToCharArray()函数得到的长度并不一样,字符串通过ToCharArray()得到的长度不足导致出现这个异常。

既然是长度不足,那么就想办法补足吧。

写个静态扩展方法,包含上面的GetString扩展方法:

 1         public static char[] GetFixLengthChar(this string s,int length) 2         { 3             char[] chaVal = new char[length]; 4             Array.Copy(s.PadRight(length, '/0').ToCharArray(), chaVal, length); 5             return chaVal; 6         } 7         public static string GetString(this char[] cc) 8         { 9             return GetString(cc,true);10         }11         public static string GetString(this char[] cc,bool isTrimEnd)12         {13             if (isTrimEnd)14             {15                 return new string(cc).TrimEnd('/0');16             }17             else18             {19                 return new string(cc);20             }21         }

GetFixLengthChar是将字符串转为固定长度char数组,GetString是从char数组转为字符串,因为有'/0'可以用TrimEnd函数去掉,这样字符串后面就不会有一排空的了。

我们再试试结果:

没问题!成功的转换和还原了。

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