如何将十六进制字符串转换为无符号字符数组？
Posted
技术标签:
【中文标题】如何将十六进制字符串转换为无符号字符数组？【英文标题】：How to turn a hex string into an unsigned char array? 【发布时间】：2011-03-14 08:46:15 【问题描述】：例如，我有一个 cstring "E8 48 D8 FF FF 8B 0D"（包括空格）需要转换为等效的 unsigned char 数组 0xE8,0x48,0xD8,0xFF,0xFF,0x8B,0x0D。有什么有效的方法来做到这一点？谢谢！
编辑：我不能使用 std 库...所以考虑这是一个 C 问题。对不起！
【问题讨论】：
【参考方案1】：这回答了原始问题，该问题要求 C++ 解决方案。
您可以将istringstream 与hex 操纵器一起使用：
std::string hex_chars("E8 48 D8 FF FF 8B 0D");
std::istringstream hex_chars_stream(hex_chars);
std::vector<unsigned char> bytes;
unsigned int c;
while (hex_chars_stream >> std::hex >> c)
bytes.push_back(c);
注意c 必须是int（或long，或其他整数类型），而不是char；如果它是char（或unsigned char），则会调用错误的>> 重载，并且将从字符串中提取单个字符，而不是十六进制整数字符串。
额外的错误检查以确保提取的值符合char 是个好主意。
【讨论】：
因为我不能给出两个正确答案，所以我继续投票，因为这对于 C++ 用户来说绝对是一个很好的解决方案！【参考方案2】：你永远不会让我相信这个操作是一个性能瓶颈。 有效的方法是使用标准 C 库充分利用您的时间：
static unsigned char gethex(const char *s, char **endptr)
assert(s);
while (isspace(*s)) s++;
assert(*s);
return strtoul(s, endptr, 16);
unsigned char *convert(const char *s, int *length)
unsigned char *answer = malloc((strlen(s) + 1) / 3);
unsigned char *p;
for (p = answer; *s; p++)
*p = gethex(s, (char **)&s);
*length = p - answer;
return answer;
编译和测试。适用于您的示例。
【讨论】：
我选择了这个作为答案，因为它只是提供了一个工作示例。谢谢！ OTOH，缓冲区溢出“A B C D E F 1 2 3 4 5 6 7 8 9”。 简单得多：for (i=0; i<max && isxdigit(*s); i++) a[i]=strtol(s, &s, 16); 重点是，您的gethex 函数完全是多余的。 strtol 跳过前导空格本身。如果您想更严格地不接受与模式不匹配的字符串，您可以使用 sscanf 来控制字段宽度并测量匹配长度。
@R：关于 strtoul 的好点——我没有仔细阅读手册页。随意编辑。
只有在每两位数字中都有空格的情况下才能正常工作。 IMO 这使得这种方法很糟糕。【参考方案3】：
遍历所有字符。
如果您有十六进制数字，则数字为(ch >= 'A')? (ch - 'A' + 10): (ch - '0')。
将累加器左移 4 位，然后在新数字中添加（或 OR）。
如果您有空格，而前一个字符不是空格，则将当前累加器值附加到数组并将累加器重置为零。
【讨论】：
+1：这可能是最直接最简单的方法了。 这基本上就是我所做的，除了使用switch而不是三元测试。根据编译器和处理器架构，一种或另一种可能更快。但是你也应该测试每个字符在 0-9A-F 的范围内，它会测试两次相同的东西。 @kriss：一切都在假设中。您假设每个值之间必须恰好有两个十六进制数字和一个空格，我的允许省略前导零或多个空格，但假设字符串中没有其他类别的字符。如果你不能假设，我可能会选择单独进行验证，通过测试if (s[strspn(s, " 0123456789ABCDEF")]) /* error */; 当然，这是字符串的另一个传递，但更干净。或者通过在每个字符上使用 isspace 和 isxdigit 来避免第二次遍历字符串，这使用查找表来提高速度。
循环开关并不是一个真正的问题，我并不认为这是一个区别。我选择假设输入中恰好有两个十六进制字符，因为如果您允许的更多，您还应该检查值的范围。以及允许负数怎么样，我们将不得不管理符号等。 switch is 是一种查找表...（另一种快速转换方法是真正使用一个实现为数组的方法） .
问题指定所有输入都是无符号的。问题没有具体说明总是将零填充到恰好两位数（例如，所有这些都适合0xA、0xA、0x0A、0x000A）或只有一个空格，尽管这些假设是样本输入为真。【参考方案4】：
如果您事先知道要解析的字符串的长度（例如，您正在从 /proc 读取某些内容），您可以使用带有 'hh' 类型修饰符的 sscanf，它指定下一个转换是 diouxX 和指针之一存储它将是有符号字符或无符号字符。
// example: ipv6 address as seen in /proc/net/if_inet6:
char myString[] = "fe80000000000000020c29fffe01bafb";
unsigned char addressBytes[16];
sscanf(myString, "%02hhx%02hhx%02hhx%02hhx%02hhx%02hhx%02hhx
%02hhx%02hhx%02hhx%02hhx%02hhx%02hhx%02hhx%02hhx%02hhx", &addressBytes[0],
&addressBytes[1], &addressBytes[2], &addressBytes[3], &addressBytes[4],
&addressBytes[5], &addressBytes[6], &addressBytes[7], &addressBytes[8],
&addressBytes[9], &addressBytes[10], addressBytes[11],&addressBytes[12],
&addressBytes[13], &addressBytes[14], &addressBytes[15]);
int i;
for (i = 0; i < 16; i++)
printf("addressBytes[%d] = %02x\n", i, addressBytes[i]);
输出：
addressBytes[0] = fe
addressBytes[1] = 80
addressBytes[2] = 00
addressBytes[3] = 00
addressBytes[4] = 00
addressBytes[5] = 00
addressBytes[6] = 00
addressBytes[7] = 00
addressBytes[8] = 02
addressBytes[9] = 0c
addressBytes[10] = 29
addressBytes[11] = ff
addressBytes[12] = fe
addressBytes[13] = 01
addressBytes[14] = ba
addressBytes[15] = fb
【讨论】：
【参考方案5】：使用“旧”的 sscanf() 函数：
string s_hex = "E8 48 D8 FF FF 8B 0D"; // source string
char *a_Char = new char( s_hex.length()/3 +1 ); // output char array
for( unsigned i = 0, uchr ; i < s_hex.length() ; i += 3 )
sscanf( s_hex.c_str()+ i, "%2x", &uchr ); // conversion
a_Char[i/3] = uchr; // save as char
delete a_Char;
【讨论】：
【参考方案6】：对于纯 C 实现，我认为您可以说服 sscanf(3) 做您想做的事。我相信这应该是可移植的（包括稍微狡猾的类型强制以安抚编译器），只要您的输入字符串只包含两个字符的十六进制值。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
char hex[] = "E8 48 D8 FF FF 8B 0D";
char *p;
int cnt = (strlen(hex) + 1) / 3; // Whether or not there's a trailing space
unsigned char *result = (unsigned char *)malloc(cnt), *r;
unsigned char c;
for (p = hex, r = result; *p; p += 3)
if (sscanf(p, "%02X", (unsigned int *)&c) != 1)
break; // Didn't parse as expected
*r++ = c;
【讨论】：
将c 声明为unsigned int，否则您可能会覆盖其他局部变量（或者更糟糕的是，您的返回地址）。
但通常 scanf 需要比我的整个答案更长的时间来计算格式代码，而且这个问题确实要求一种有效的方式。
@Ben Voigt。是的，但高效是指运行时间还是程序员时间？ '-) 无论如何，感谢您指出我应该将c 设为insigned int 并将其强制转换为result 数组。
UB。因为在预期结束时p 在终止零之后指向一个字节。
@MarekR 不错。写这篇文章（6 年前），我显然有两种想法，声明了一个 cnt 变量，然后没有使用它【参考方案7】：
旧的 C 方式，手动完成 ;-)（有很多更短的方式，但我不是打高尔夫球，我要的是运行时间）。
enum NBBYTES = 7 ;
char res[NBBYTES+1];
const char * c = "E8 48 D8 FF FF 8B 0D";
const char * p = c;
int i = 0;
for (i = 0; i < NBBYTES; i++)
switch (*p)
case '0': case '1': case '2': case '3': case '4':
case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
res[i] = *p - '0';
break;
case 'A': case 'B': case 'C': case 'D': case 'E': case 'F':
res[i] = *p - 'A' + 10;
break;
default:
// parse error, throw exception
;
p++;
switch (*p)
case '0': case '1': case '2': case '3': case '4':
case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
res[i] = res[i]*16 + *p - '0';
break;
case 'A': case 'B': case 'C': case 'D': case 'E': case 'F':
res[i] = res[i]*16 + *p - 'A' + 10;
break;
default:
// parse error, throw exception
;
p++;
if (*p == 0) continue;
if (*p == ' ') p++; continue;
// parse error, throw exception
// let's show the result, C style IO, just cout if you want C++
for (i = 0 ; i < 7; i++)
printf("%2.2x ", 0xFF & res[i]);
printf("\n");
现在另一个允许数字之间有任意数量的数字，任意数量的空格来分隔它们，包括前导或尾随空格（Ben 的规范）：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
enum NBBYTES = 7 ;
char res[NBBYTES];
const char * c = "E8 48 D8 FF FF 8B 0D";
const char * p = c;
int i = -1;
res[i] = 0;
char ch = ' ';
while (ch && i < NBBYTES)
switch (ch)
case '0': case '1': case '2': case '3': case '4':
case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
ch -= '0' + 10 - 'A';
case 'A': case 'B': case 'C': case 'D': case 'E': case 'F':
ch -= 'A' - 10;
res[i] = res[i]*16 + ch;
break;
case ' ':
if (*p != ' ')
if (i == NBBYTES-1)
printf("parse error, throw exception\n");
exit(-1);
res[++i] = 0;
break;
case 0:
break;
default:
printf("parse error, throw exception\n");
exit(-1);
ch = *(p++);
if (i != NBBYTES-1)
printf("parse error, throw exception\n");
exit(-1);
for (i = 0 ; i < 7; i++)
printf("%2.2x ", 0xFF & res[i]);
printf("\n");
不，它并没有真正被混淆......但是看起来确实如此。
【讨论】：
我们可以说'Ick！'吗？ （如果只是因为代码会在最后一个循环中“抛出异常”，因为字符串中只有 6 个空格，而不是代码要求的 7 个。） @Jonathan：不再……我也可以添加一个空格来输入。旧分隔符与终结符的争论。 你的小修复没有帮助...*p != ' ' 在终止 NUL 上，你的逻辑或逻辑无关紧要。
哎呀，我又犯错了。您应该更喜欢新修复:-)
有效性检查仍然不稳定。以上是关于如何将十六进制字符串转换为无符号字符数组？的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章