C#如何利用結構體對固定格式數(shù)據(jù)進行解析

更新時間：2020年06月22日 15:54:54 作者：小書丶

這篇文章主要為大家詳細介紹了C#利用結構體對固定格式數(shù)據(jù)進行解析，文中示例代碼介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

本文為大家分享了C#利用結構體解析固定格式數(shù)據(jù)的具體代碼，供大家參考，具體內(nèi)容如下

制定了一個通訊協(xié)議，然后其數(shù)據(jù)部分有如下格式。

第三列代表的是字節(jié)數(shù)，第4列是數(shù)據(jù)類型。

當傳輸或者收到一個byte數(shù)組的時候（下面Hex數(shù)據(jù)），按照對應格式進行解析，解析方法有很多種，網(wǎng)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(shù)據(jù):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(tài)幫助類，該類提供將結構體轉成byte數(shù)組和byte數(shù)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(shù)組轉目標結構體
  /// </summary>
  /// <param name="bytes">byte數(shù)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(shù)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(nèi)存空間
   IntPtr structPtr = Marshal.AllocHGlobal(size);
   //將byte數(shù)組cpoy到分配好的內(nèi)存空間內(nèi)
   Marshal.Copy(DataBuff_, 0, structPtr, size);
   //將內(nèi)存空間轉換為目標結構體
   T obj = (T)Marshal.PtrToStructure(structPtr, t);
   //釋放內(nèi)存空間
   Marshal.FreeHGlobal(structPtr);
   return obj;
  }
  /// <summary>
  /// 結構體轉byte數(shù)組
  /// </summary>
  /// <param name="objstuct">結構體</param>
  /// <returns>byte數(shù)組</returns>
  public static byte[] StuctToByte(object objstuct)
  {
   //得到結構體大小
   int size = Marshal.SizeOf(objstuct);
   //創(chuàng)建byte數(shù)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(nèi)存空間內(nèi)
   Marshal.StructureToPtr(objstuct, structPtr, false);
   //從內(nèi)存空間copy到byte數(shù)組
   Marshal.Copy(structPtr, bytes, 0, size);
   //釋放內(nèi)存空間
   Marshal.FreeHGlobal(structPtr);
   return bytes;
  }
 }

好了現(xiàn)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(shù)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(shù)，將byte數(shù)組轉為Hex字符串，方便顯示和調(diào)試可以不用管。

然后調(diào)試運行得到結果：

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

調(diào)試一下就可以發(fā)現(xiàn)實際結構體標記的SizeConst和ToCharArray()函數(shù)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(xiàn)這個異常。

既然是長度不足，那么就想辦法補足吧。

寫個靜態(tài)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(shù)組，GetString是從char數(shù)組轉為字符串，因為有'\0'可以用TrimEnd函數(shù)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：