在PHP中读取二进制文件

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在PHP中读取二进制文件

很多时候,数据并不是用文本的方式保存的,这就需要将二进制数据读取出来,还原成我们需要的格式。PHP在二进制处理方面也提供了强大的支持。

任务

下面以读取并分析一个PNG图像的文件头为例,讲解如何使用PHP读取和分析二进制文件。

涉及函数

PNG格式简介

为了完成任务,下面简单介绍一下PNG文件格式。
PNG是一种无损压缩的图像文件格式,该格式的第1-8字节保存着PNG署名域,内容如下:

  • 十进制: 137 80 78 71 13 10 26 10
  • 十六进制: 89 50 4e 47 0d 0a 1a 0a

我们的任务就是将这个文件头读取出来。

更详细的关于PNG格式的介绍:
http://www.w3.org/TR/2003/REC-PNG-20031110/
http://www.libpng.org/pub/png/

读取文件

$filePath = "icon.png";
//必须使用rb来读取文件,这样能保证跨平台二进制数据的读取安全
$fh = fopen($filePath, "rb");
//仅读取前面的8个字节
$head = fread($fh, 8);
fclose($fh);

上面的代码已经把我们需要的8个字节读入变量head中了。head是一个保存二进制数据的数组,我们还需要对它做一些操作才能得到我们需要的数据。

unpack

unpack可以将二进制数据解析成关系数组,它接受2个参数,第一个提供解析方式字符串(见下方),第二个参数就提供我们前面读出的head变量就可以了。

  • a:NULL填充的字节串
  • A:空格填充的字节串
  • h:十六进制数,低四位字节优先
  • H:十六进制数,高四位字节优先
  • c:有符号字符
  • C:无符号字符
  • s:有符号短整型(总是16位,机器字节序)
  • S:无符号短整型(总是16位,机器字节序)
  • n:无符号短整型(总是16位,大尾字节序)
  • v:无符号短整型(总是16位,小尾字节序)
  • I:有符号整型(机器相关大小和字节序)
  • I:无符号整型(机器相关大小和字节序)
  • l:有符号长整型(总是32位,机器字节序)
  • L:无符号长整型(总是32位,机器字节序)
  • N:无符号长整型(总是32位,大尾字节序)
  • V:无符号长整型(总是32位,小尾字节序)
  • f:浮点数(机器相关大小和表示)
  • d:双精度数(机器相关大小和表示)
  • x:空字节
  • X:倒退一个字节
  • @:用NULL填充绝对位置

unpack的第一个参数在在使用上有一点点小技巧,下面是范例:

  • C 读取1个字符,返回的数组索引为1
  • C4 读取4个字节,每个字节一个字符,返回的数组索引为1,2,3,4
  • C4head 读取4个字符,每个字节一个字符,返回的数组索引为head1,head2,head3,head4
  • Chead 读取1个字符,返回的数组索引为head

现在试着读取第1个字节:

$arr = unpack("Chead", $head);
print_r($arr);
//Array ( [head] => 137 )

读取所有的8个字节,用斜杠可以分隔:

$arr = unpack("Chead/C3string/C4number", $head);
print_r($arr);
//Array ( [head] => 137 [string1] => 80 [string2] => 78 [string3] => 71 [number1] => 13 [number2] => 10 [number3] => 26 [number4] => 10 )

把string开头的键拼成字符串:

$arr = unpack("Chead/C3string/C4number", $head);
for($i=1;$i<=3;$i++)
{
    $type.=chr($arr['string'.$i]);
}
echo $type;
//PNG

bin2hex

上面使用print_r打印出来的内容,都是十进制数字,如果希望直接得到十六进制值,可以使用bin2hex函数。

echo bin2hex($head[0]);
//89

注意,使用这种方法得到的是字符串,并不是数字。因此下面的条件是不成立的:

if(bin2hex($head[0]) == 0x89)
{
    echo 'match!';
}