C#如何利用結構體對固定格式數據進行解析

2019-10-29 21:06:37

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供稿：網友

本文為大家分享了C#利用結構體解析固定格式數據的具體代碼，供大家參考，具體內容如下

制定了一個通訊協議，然后其數據部分有如下格式。

C#,結構體,解析,固定格式數據

第三列代表的是字節數，第4列是數據類型。

當傳輸或者收到一個byte數組的時候（下面Hex數據），按照對應格式進行解析，解析方法有很多種，網上看到了一種方式是以結構體的方式來解析的，類似C/C++方式。

Hex數據: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

定義一個結構體：

using System.Runtime.InteropServices;[StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1)]  public struct InfoStruct  {    [MarshalAs(UnmanagedType.U1, SizeConst = 1)]    public byte SlotNum;    [MarshalAs(UnmanagedType.U4,SizeConst =4)]    public UInt32 ModuleID;    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray,SizeConst =32)]    public char[] DeviceName;    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 16)]    public char[] HardwareNum;    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 16)]    public char[] HardwareVersion;    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 16)]    public char[] SoftwareVersion;    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 16)]    public char[] SoftwareDate;  }

再寫一個輔助解析的靜態幫助類，該類提供將結構體轉成byte數組和byte數組轉成結構體功能，我在原來的方法上面添加了泛型，功能不變：

public static class StructHelper  {    /// <summary>    /// byte數組轉目標結構體    /// </summary>    /// <param name="bytes">byte數組</param>    /// <param name="type">目標結構體類型</param>    /// <returns>目標結構體</returns>    public static T ByteToStuct<T>(byte[] DataBuff_) where T:struct    {      Type t = typeof(T);      //得到結構體大小      int size = Marshal.SizeOf(t);      //數組長度小于結構體大小      if (size > DataBuff_.Length)      {        return default(T);      }      //分配結構體大小的內存空間      IntPtr structPtr = Marshal.AllocHGlobal(size);      //將byte數組cpoy到分配好的內存空間內      Marshal.Copy(DataBuff_, 0, structPtr, size);      //將內存空間轉換為目標結構體      T obj = (T)Marshal.PtrToStructure(structPtr, t);      //釋放內存空間      Marshal.FreeHGlobal(structPtr);      return obj;    }    /// <summary>    /// 結構體轉byte數組    /// </summary>    /// <param name="objstuct">結構體</param>    /// <returns>byte數組</returns>    public static byte[] StuctToByte(object objstuct)    {      //得到結構體大小      int size = Marshal.SizeOf(objstuct);      //創建byte數組      byte[] bytes = new byte[size];      //分配結構體大小的空間      IntPtr structPtr = Marshal.AllocHGlobal(size);      //將結構體copy到分配好的內存空間內      Marshal.StructureToPtr(objstuct, structPtr, false);      //從內存空間copy到byte數組      Marshal.Copy(structPtr, bytes, 0, size);      //釋放內存空間      Marshal.FreeHGlobal(structPtr);      return bytes;    }  }

好了現在結構體有了，轉換方法也有了那么就來使用一下吧！先將結構體轉為byte數組，然后再還原結構體試試：

static void Main(string[] args)    {      try      {        InfoStruct Info;        Info.HardwareNum = "1.0.0".ToCharArray();        Info.HardwareVersion = "ABC1234567".ToCharArray();        Info.DeviceName = "Device Name1".ToCharArray();        Info.ModuleID = 0x10000001;        Info.SlotNum = 1;        Info.SoftwareDate = "2018/1/22".ToCharArray();        Info.SoftwareVersion = "V1.0.0".ToCharArray();        var b = StructHelper.StuctToByte(Info);        Console.WriteLine("Struct length:"+b.Length);        Console.WriteLine("Hex:"+ByteToolsHelper.ByteArrayToHexString(b," "));        var s = StructHelper.ByteToStuct<InfoStruct>(b);        Console.WriteLine("Name:"+s.DeviceName.GetString());      }      catch (Exception ex)      {        Console.WriteLine(ex.Message);      }      Console.ReadKey();    }

其中ByteToolsHelper.ByteArrayToHexString是我封裝的一個函數，將byte數組轉為Hex字符串，方便顯示和調試可以不用管。

然后調試運行得到結果：

C#,結構體,解析,固定格式數據

我擦，這是什么情況？什么叫“未能封送類型，因為嵌入數組實例的長度與布局中聲明的長度不匹配？？？？？”

調試一下就可以發現實際結構體標記的SizeConst和ToCharArray()函數得到的長度并不一樣，字符串通過ToCharArray()得到的長度不足導致出現這個異常。

既然是長度不足，那么就想辦法補足吧。

寫個靜態擴展方法，包含上面的GetString擴展方法：

public static char[] GetFixLengthChar(this string s,int length)    {      char[] chaVal = new char[length];      Array.Copy(s.PadRight(length, '/0').ToCharArray(), chaVal, length);      return chaVal;    }    public static string GetString(this char[] cc)    {      return GetString(cc,true);    }    public static string GetString(this char[] cc,bool isTrimEnd)    {      if (isTrimEnd)      {        return new string(cc).TrimEnd('/0');      }      else      {        return new string(cc);      }    }

GetFixLengthChar是將字符串轉為固定長度char數組，GetString是從char數組轉為字符串，因為有'/0'可以用TrimEnd函數去掉，這樣字符串后面就不會有一排空的了。

我們再試試結果：

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