结构体嵌入共联体在协议解析中的技术性操作过程

1、正文部分

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话题引出

技术交流群一个小哥贴出了如下图片 :

 

问到了共联体类型强制转化的问题，当时bug菌点开看到这几行代码便产生了莫名的亲切感，或许这些就是C语言的魅力所在吧。

其实这种操作在通信协议中拆包、解包是非常常见的，但是笔者也是在参加工作以后在部门的代码中get到，所以这里整理分享给各位。

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操作解析

有认真阅读过笔者公众号文章的小伙伴，应该在其他文章中也看到过这种操作，不过比较分散，今天抽出来再好好聊聊！

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buff直接转结构体

上图是简单的协议包，包括帧头，长度和数据部分，在通信数据接收或者发送末端其都位于字节流中，比如UART通信，最后都是放到Sendbuff[N]或者RecBuff[N],然后发送出去。

如果你打包好了结构体，然后一个个填充byte到发送或者接受buff，着实有点麻烦，然而通过结构体指针强制类型转换为uint8_t *pSendBuff;然后在进行字节流发送，那就简洁很多了。

当然在此过程中你还要注意字节序、对齐等等，在往期的文章中bug菌都有讲到，模拟此过程参考下面代码。

参考示例：

#include
#include

#pragmapack(1)
typedefstruct_tag_Pack
{
intHead;
intLen;
charData[2];
}sPack;

intmain(intargc,char*argv[]){
sPackstSendPack;
sPack*pstRevPack=NULL;
unsignedchar*SendBuff=NULL;
unsignedcharRevBuff[20]={0};
intcnt=0;

//模拟封包
stSendPack.Head=0xFF;
stSendPack.Len=0x08;
stSendPack.Data[0]=0x1;
stSendPack.Data[1]=0x2;

//模拟发送包
SendBuff=(unsignedchar*)(&stSendPack);

printf("SendData:");
for(cnt=0;cnt< sizeof(sPack);cnt++)
    {
        printf("0x%02X  ",*(SendBuff + cnt)) ;
        RevBuff[cnt] = *(SendBuff + cnt);  //这里模拟接受到数据 
    } 

     printf("

");
    //模拟解包 
     pstRevPack = (sPack *)RevBuff;
     printf("pstRevPack.Head    = 0x%X
",pstRevPack->Head);
printf("pstRevPack.Len=0x%X
",pstRevPack->Len);
printf("pstRevPack.Data[0]=0x%X
",pstRevPack->Data[0]);
printf("pstRevPack.Data[1]=0x%X
",pstRevPack->Data[1]);

printf("
欢迎关注公众号:最后一个bug
");
return0;
}

运行结果：

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buff直接转结构共联体

上一节我们谈到了接受和发送的buff直接转结构体，然后进行解包处理，而交流群里面图片中是转共联体，可以说这样的数据结构结合是非常完美的。

buff转结构体类型，就必须buff字节流里的格式与结构体一致，才能正确的解析，而共联体是一种复合类型结构，可以存在多种形式的数据提取，这样就可以带来更多的灵活度，下面代码在操作一波。

参考示例：

#include
#include

#pragmapack(1)
typedefstruct_tag_PackType1
{
intHead;
intLen;
charData[2];
}sPackType1;

typedefstruct_tag_PackType2
{
intHead;
intLen;
intData[2];
}sPackType2;

typedefstruct_tag_PackType3
{
intHead;
intLen;
floatData[2];
}sPackType3;

//结构共联体
typedefunion_tag_PackType
{
sPackType1stPackType1;
sPackType2stPackType2;
sPackType3stPackType3;
}uPackType;

//不同结构体类型的解析函数
voidParsePackType1(uPackType*punPackType)
{
punPackType->stPackType1.Head=0xF1;
//you do something！
}

voidParsePackType2(uPackType*punPackType)
{
punPackType->stPackType2.Head=0xF2;
//you do something！
}

voidParsePackType3(uPackType*punPackType)
{
punPackType->stPackType3.Head=0xF3;
//you do something！
}
/******************************************
*Fuction:Buff转结构共联体
*Author:(公众号:最后一个bug)
*****************************************/
intmain(intargc,char*argv[]){

uPackType*punPackType;
unsignedcharRevBuff[20]={0};

//通信字节流接受到RevBuff以后强转
punPackType=(uPackType*)RevBuff;

//根据自身需要，不同的解析函数，统一传递共联体即可
ParsePackType1(punPackType);
ParsePackType2(punPackType);
ParsePackType3(punPackType);

printf("
欢迎关注公众号:最后一个bug
");
return0;
}

以上就是今天的全部内容，enjoy！

审核编辑：刘清