Question

有人能指出我如何读取由C结构定义的二进制文件的正确方向吗？它在结构体内部有一些#define，这使我的事情变得复杂结构看起来像这样:(虽然它比它更大，更复杂）

struct Format {
    unsigned long str_totalstrings;
    unsigned long str_name;
    #define STR_ORDERED 0x2
    #define STR_ROT13 0x4
    unsigned char stuff[4];
    #define str_delimiter stuff[0]
}

如果有人能指出我如何做到这一点，我真的很感激。或者如果那里有任何涵盖这个主题的教程？

非常感谢您的帮助。

Answer 1

有一些不好的想法和好主意：

这是一个坏主意：

将一个原始缓冲区强制转换为struct
- 解析整数＆gt; 1个字节长或浮点数时有endianness个问题（little-endian vs big-endian）
- 结构中有byte alignment issues，它们非常依赖于编译器。可以尝试禁用对齐（或强制执行一些手动对齐），但它通常也是一个坏主意。至少，通过使CPU访问未对齐的整数，您将破坏性能。内部RISC核心必须执行3-4次操作而不是1次（即＆＃34;在第一个单词中执行第1部分＆＃34;，＆＃34;在第二个单词中执行第2部分＆＃34;，＆＃34;合并结果＆＃34;）每次访问它。或者更糟糕的是，用于控制对齐的编译器编译指示将被忽略，并且您的代码将会中断。
- 对于C / C ++中的常规int，long，short等类型，没有确切的大小保证。您可以使用int16_t之类的内容，但这些内容仅适用于现代编译器。
- 当然，当使用引用其他结构的结构时，这种方法会完全破坏：必须手动将它们全部展开。
手动编写解析器：它比第一眼看上去困难得多。
- 一个好的解析器需要在每个阶段进行大量的健全性检查。很容易错过一些东西。如果你不使用例外，那就更容易错过。
- 如果您的解析代码不是异常安全的，那么使用异常会使您容易失败（即以某种方式编写它可以在某些时候中断并且它不会泄漏内存/忘记最终确定某些对象）< / LI>
- 可能存在性能问题（即执行大量无缓冲IO而不是执行一个操作系统read系统调用然后解析缓冲区 - 反之亦然，一次读取整个内容而不是更精细，懒惰的读取位置＃39;适用）。

是个好主意

跨平台。几乎不言自明，近年来所有的移动设备，路由器和物联网都在蓬勃发展。
去声明。考虑使用任何声明性规范来描述您的结构，然后使用解析器生成器来生成解析器。

有几种工具可以做到：

Kaitai Struct - 我最喜欢的，跨平台，跨语言 - 即你描述你的结构一次，然后你可以将它编译成C ++，C＃，Java，Python，Ruby，PHP的解析器，等
binpac - 非常过时，但仍然可用，仅限C ++ - 与意识形态中的开泰相似，但自2013年以来未得到支持
Spicy - 据说是＃34;现代改写＆＃34; binpac，AKA＆＃34; binpac ++＆＃34;，但仍处于早期开发阶段;可用于较小的任务，也仅用于C ++。

Answer 2

读取结构定义的二进制文件很简单。

Format myFormat;
fread(&myFormat, sizeof(Format), 1, fp);

#defines根本不会影响结构。（尽管如此，里面是一个奇怪的地方）。

但是，这不是跨平台安全的。在确保读者和作者使用相同平台的情况下，这是最简单的事情。

更好的方法是重新定义您的结构：

struct Format {
    Uint32 str_totalstrings;  //assuming unsigned long was 32 bits on the writer.
    Uint32 str_name;
    unsigned char stuff[4];
};

然后有一个'platform_types.h'，它可以为你的编译器正确输入Uint32。现在你可以直接读到结构，但是对于endianness问题你仍然需要做这样的事情：

myFormat.str_totalstrings = FileToNative32(myFormat.str_totalstrings);
myFormat.str_name =   FileToNative32(str_name);

其中FileToNative是无操作或字节反转器，具体取决于平台。

Answer 3

如果您有要在内存中解析的数据，也可以使用联合进行此解析。

union A {
    char* buffer;
    Format format;
};

A a;
a.buffer = stuff_you_want_to_parse;

// You can now access the members of the struct through the union.
if (a.format.str_name == "...")
    // do stuff

还要记住，不同平台上的长度可能不同。如果您依赖于long一定大小，请考虑使用int stdint.h中定义的类型，例如uint32_t。

Answer 4

使用C ++ I / O库：

#include <fstream>
using namespace std;

ifstream ifs("file.dat", ios::binary);
Format f;
ifs.get(&f, sizeof f);

使用C I / O库：

#include <cstdio>
using namespace std;

FILE *fin = fopen("file.dat", "rb");
Format f;
fread(&f, sizeof f, 1, fin);

Answer 5

您必须找到写入文件的机器的endiannes，以便正确解释整数。注意ILP32与LP64的不匹配。原始结构包装/对齐可能也很重要。

读取结构定义的二进制文件

5 个答案:

这是一个坏主意：