php读取二进制流(C语言结构体struct数据文件)的深入解析

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; 
    }