16进制字符串转字节字节数组

简述:

• 我们知道1字节占8bit; 0000000 ~ 11111111
• 以char形式表示就是 -128 ~ 127; 至于为什么回头再补充!!!
• 以byte表示的话就是 0 ~ 255 等同于unsigned char因为C语言本身没有byte类型
• 以十六进制表示的话就是 0x00 ~ 0xFF

问题:

• 有时候我们会有这样的需求, 给你一串字符, 但是要以16进制的方式使用, 这时候就需要将两字节放到一字节中. 16进制时1字节是使用两个数字表示的, 以字符串形式的话就是占两字节. 这时候就需要转换, 高级语言转换起来会更简单, 使用会更方便, 这里以C语言形式来转换, 通用性强会强一点

• 16进制字符串, 即一串字符串(3132333435363738393a3b3c3d3e3f40)字符串形式的话占32字节, 但是如果他们是16进制表示的话(0x31, 0x32 ... 0x40), 那么就是占16字节, 那么怎么转换成占16字节大小的byte数组呢?

• 思路: 首先第一组0x31, 转换成十进制就是49, 那么怎么转换呢, 一般会先转换成2进制再转换成10进制. 那用程序怎么表示呢? 我们可以考虑一下, 3以2进制表示(简写)0000 0011, 1以2进制表示0000 0001, 那么在内存中0x31怎么存放的呢? 我们知道十六进制一个数字能表示的范围时0~F, 所以要表示1字节的话就需要两个16进制数, 那么0x31的存放就是一字节的前4位表示3, 后四位表示1, 即0011 0001(十进制49), 那怎么才能把字符3转换成数字3, 并且再放到前四位, 用代码表示就是

// 假如字符串 "31"; 拆开成字符就如下面
// 注意这里我们是以数字举例的, 如果有ABCDEF, 还需要另外考虑
char m = '3';
char n = '1';
unsigned char byte = 0; // 1字节 待会存放0x31使用, C语言中没有字节类型, 这里用unsigned char 代替, 一样的效果
// 要先将字符 '3' 转换成数字 3; 字符 '1' 转换成数字 1
// 最简单的就是 '3' - '0' 即 m = m - '0';
// 更好的办法就是位运算(需要经验才会习惯, 大神飘过), 如下
m = m & ~0x30; // 或者 m = m & ~'0'; m = m & ~48;
// 字符 '1' 同理, 那么此时 m = 3, n = 1;接下来就是如何存放成1字节了
// 将 3 向左移4位, 就是00000011变成00110000
// 再加上1(00000001)就行了, 代码表示就是
m = m << 4;
byte = m | n;

看一下结果:

结果.png

• 那么怎么封装一个函数来做这件事? 直接附上代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int hexstringtobyte(char *in, unsigned char *out);
int hexstringtobyte(char *in, unsigned char *out) {
    int len = (int)strlen(in);
    char *str = (char *)malloc(len);
    memset(str, 0, len);
    memcpy(str, in, len);
    for (int i = 0; i < len; i+=2) {
        //小写转大写
        if(str[i] >= 'a' && str[i] <= 'f') str[i] = str[i] & ~0x20;
        if(str[i+1] >= 'a' && str[i] <= 'f') str[i+1] = str[i+1] & ~0x20;
        //处理第前4位
        if(str[i] >= 'A' && str[i] <= 'F')
            out[i/2] = (str[i]-'A'+10)<<4;
        else
            out[i/2] = (str[i] & ~0x30)<<4;
        //处理后4位, 并组合起来
        if(str[i+1] >= 'A' && str[i+1] <= 'F')
            out[i/2] |= (str[i+1]-'A'+10);
        else
            out[i/2] |= (str[i+1] & ~0x30);
    }
    free(str);
    return 0;
}
int bytetohexstring(unsigned char *in, int len, char *out);
int bytetohexstring(unsigned char *in, int len, char *out) {
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        if ((in[i] >> 4) >= 10 && (in[i] >> 4) <= 15)
            out[2*i] = (in[i] >> 4) + 'A' - 10;
        else
            out[2*i] = (in[i] >> 4) | 0x30;
        
        if ((in[i] & 0x0f) >= 10 && (in[i] & 0x0f) <= 15)
            out[2*i+1] = (in[i] & 0x0f) + 'A' - 10;
        else
            out[2*i+1] = (in[i] & 0x0f) | 0x30;
    }
    return 0;
}

使用如下:

int main(int argc, const char * argv[]) {
    char *str = "fa32333435363738393a3b3c3d3e3f40";
    unsigned char temp[16] = {0};
    hexstringtobyte(str, temp);
    for (int i = 0; i < 16; i++) {
        printf("%d ", temp[i]);
    }
    printf("\n");
    char out[33] = {0}; // 多留了一位存放 '\0'
    bytetohexstring(temp, 16, out);
    printf("%s\n", out);
    return 0;
}