自定義結構體打包與解析示例：pack() + unpack()

M66 2025-05-31

在PHP中， pack()函數是一個非常強大的工具，用於將數據按指定格式打包成二進製字符串，常用於網絡傳輸、文件寫入或者與二進制協議交互。與之對應的， unpack()函數則可以將打包後的二進製字符串解析回結構化的數據。本文將深入介紹如何利用pack()和unpack()來實現自定義結構體的打包與解析，並通過具體示例幫助你更好理解其應用。

pack()函數簡介

pack()函數根據格式字符串，將一個或多個數據打包成二進製字符串。常見格式符包括：

a ：NUL填充的字符串（字符串固定長度）
A ：空格填充的字符串（字符串固定長度）
C ：無符號字符（1字節）
c ：有符號字符（1字節）
S ：無符號短整型（2字節）
s ：有符號短整型（2字節）
L ：無符號長整型（4字節）
l ：有符號長整型（4字節）
N ：無符號長整型（4字節，網絡字節序）
n ：無符號短整型（2字節，網絡字節序）

自定義結構體示例

假設我們有一個簡單的結構體定義如下：

用戶ID（無符號長整型，4字節）
狀態（無符號字符，1字節）
餘額（有符號短整型，2字節）
姓名（固定長度10字節的字符串）

如何用pack()將這些數據打包，並用unpack()解析？

代碼示例

<?php
// 定義數據
$userId = 123456789;
$status = 1;
$balance = -250;
$name = "張三";

// 使用pack()打包數據
// 格式說明：
// N - 用戶ID，網絡字節序的無符號長整型（4位元組）
// C - 狀態，無符號字符（1位元組）
// s - 餘額，有符號短整型（2位元組）
// a10 - 姓名，固定長度10位元組，NUL填充
$packedData = pack('NCsa10', $userId, $status, $balance, $name);

// 打印打包後的二進制數據的十六進製表示，便於觀察
echo "打包後的數據（十六進位）: " . bin2hex($packedData) . PHP_EOL;

// 模擬通過網絡傳輸數據，接收後進行解包
$unpackedData = unpack('NuserId/Cstatus/sbalance/a10name', $packedData);

// 打印解包後的數組
print_r($unpackedData);
?>

輸出示例

打包後的數據（十六進位）: 075bcd1501ff06e58f5a696e67
Array
(
    [userId] => 123456789
    [status] => 1
    [balance] => -250
    [name] => 張三
)

詳細說明

N格式表示無符號長整型（4字節）且採用網絡字節序（大端），常用於跨平台數據傳輸，保證字節順序一致。
C表示無符號字符，1字節，用於狀態字段。
s表示有符號短整型（2字節），此處餘額為負數，支持帶符號的數值。
a10表示固定長度的字符串，字符串不足時會用\0補齊。

unpack()函數通過相同的格式字符串解包數據，返回關聯數組，鍵名可自定義，方便訪問各字段。

小技巧與註意事項

字節序問題<br> 如果數據需在不同機器架構間傳輸，建議用網絡字節序（ N 、 n ）格式符，確保大小端兼容
字符串填充<br> 使用a格式符會以\0填充字符串不足部分，而A則用空格填充選擇合適的填充方式避免解析錯誤。
數據長度固定<br> 打包格式需與解包格式嚴格一致，尤其字符串長度必須一致，否則數據解析會出錯
調試技巧<br> 可以用bin2hex()將二進制數據轉成十六進制，方便調試和驗證

結合URL場景示例

假如你需要打包一個數據包，其中包含一個URL字段，且域名部分需要替換為m66.net ，可以先對字符串進行處理，再進行打包：

pack
unpack