c++ - 使用c/c++解析二进制文件

Question

我目前正在处理一些二进制文件，数据格式在某些文件中指定。我使用的方式是定义一些相应的结构来从缓冲区中逐一读取数据。例如，如果我知道在文件的开头，有一个数据包头指定了这个数据包中的以下数据类型和数据长度，我将首先解析这个数据包头。

  #pragma pack (1)
  struct PacketHeader
  {
     uint16_t PacketSize;
     uint16_t PacketType;
  };
  char *buffer = new char[size];
  file.read(buffer, size);
  //read in the PacketHeader
  PacketHeader ph;
  ph = *(PacketHeader *)buffer;
  //switch data type
  switch(ph.PacketType)
  {
     //do something
  }

到目前为止，一切顺利，但当我不使用结构方法时出现问题。例如，我知道在数据类型 A 之后的缓冲区的某个位置，会有一些关于 A 的底层组成的信息，比如一个 uint32_t 变量和另一个 uint32_t 变量。此类变量对的数量在 A 中指定，并且由于这一对中只有两个变量，所以我尝试直接解析它们而不使用任何结构，例如，

  //get pair_num from previous parsed data
  for(int i = 0; i < pair_num; i++)
  {
      std::cout << (uint32_t)(buffer + 2 * i * sizeof(uint32_t))
                << (uint32_t)(buffer + (2 * i + 1) * sizeof(uint32_t))
                << std::endl;
  }

但是，上面的代码不起作用。从文件中解析出来的两个变量是错误的。所以我又回到了结构方法，并通过以下代码设法得到了正确的结果:

 struct B
 {
    uint32_t v1;
    uint32_t v2;
 }
 B b;
 //get pair_num from previous parsed data
 for(int i = 0; i < pair_num; i++)
 {
     b = *(B *)(buffer + i * 8);
     std::cout << b.v1
               << b.v2
               << std::endl;
 }

我只是想知道这两种方法有什么区别？谁能给我一些见解？

Answer 1

不是将 char * 转换为 uint32_t * 并取消引用它，而是将 char * 指针转换为 uint32_t 所以在 std::cout 上打印地址(或在 64 位机器上打印地址的一部分)，正确的方式应该是这样的:

  for(int i = 0; i < pair_num; i++)
  {
      std::cout << *((uint32_t *)(buffer + 2 * i * sizeof(uint32_t)))
                << *((uint32_t *)(buffer + (2 * i + 1) * sizeof(uint32_t)))
                << std::endl;
  }

但更简单的方法是使用适当的指针:

  uint32_t *ptr = (uint32_t *) buffer;
  for(int i = 0; i < pair_num; i++)
  {
      std::cout << *(ptr + 2 * i )
                << *(ptr + 2 * i + 1 )
                << std::endl;
  }

甚至:

  uint32_t *ptr = (uint32_t *) buffer;
  for(int i = 0; i < pair_num; i++)
  {
      std::cout << ptr[2 * i]
                << ptr[2 * i + 1]
                << std::endl;
  }

请注意，在第二种方式(以及使用 header 作为结构)中，您正在进行不必要的复制，我认为您想要的是:

struct B
 {
    uint32_t v1;
    uint32_t v2;
 }
 //get pair_num from previous parsed data
 for(int i = 0; i < pair_num; i++)
 {
     B *b = (B *)(buffer + i * 8);
     std::cout << b->v1
               << b->v2
               << std::endl;
 }

除非您出于任何原因故意复制该结构。