自定义结构体打包与解析示例：pack() + unpack()

M66 2025-05-31

在PHP中，pack()函数是一个非常强大的工具，用于将数据按指定格式打包成二进制字符串，常用于网络传输、文件写入或者与二进制协议交互。与之对应的，unpack()函数则可以将打包后的二进制字符串解析回结构化的数据。本文将深入介绍如何利用pack()和unpack()来实现自定义结构体的打包与解析，并通过具体示例帮助你更好理解其应用。

pack()函数简介

pack()函数根据格式字符串，将一个或多个数据打包成二进制字符串。常见格式符包括：

a：NUL填充的字符串（字符串固定长度）
A：空格填充的字符串（字符串固定长度）
C：无符号字符（1字节）
c：有符号字符（1字节）
S：无符号短整型（2字节）
s：有符号短整型（2字节）
L：无符号长整型（4字节）
l：有符号长整型（4字节）
N：无符号长整型（4字节，网络字节序）
n：无符号短整型（2字节，网络字节序）

自定义结构体示例

假设我们有一个简单的结构体定义如下：

用户ID（无符号长整型，4字节）
状态（无符号字符，1字节）
余额（有符号短整型，2字节）
姓名（固定长度10字节的字符串）

如何用pack()将这些数据打包，并用unpack()解析？

代码示例

<?php
// 定义数据
$userId = 123456789;
$status = 1;
$balance = -250;
$name = "张三";

// 使用pack()打包数据
// 格式说明：
// N - 用户ID，网络字节序的无符号长整型（4字节）
// C - 状态，无符号字符（1字节）
// s - 余额，有符号短整型（2字节）
// a10 - 姓名，固定长度10字节，NUL填充
$packedData = pack('NCsa10', $userId, $status, $balance, $name);

// 打印打包后的二进制数据的十六进制表示，便于观察
echo "打包后的数据（十六进制）: " . bin2hex($packedData) . PHP_EOL;

// 模拟通过网络传输数据，接收后进行解包
$unpackedData = unpack('NuserId/Cstatus/sbalance/a10name', $packedData);

// 打印解包后的数组
print_r($unpackedData);
?>

输出示例

打包后的数据（十六进制）: 075bcd1501ff06e58f5a696e67
Array
(
    [userId] => 123456789
    [status] => 1
    [balance] => -250
    [name] => 张三
)

详细说明

N格式表示无符号长整型（4字节）且采用网络字节序（大端），常用于跨平台数据传输，保证字节顺序一致。
C表示无符号字符，1字节，用于状态字段。
s表示有符号短整型（2字节），此处余额为负数，支持带符号的数值。
a10表示固定长度的字符串，字符串不足时会用\0补齐。

unpack()函数通过相同的格式字符串解包数据，返回关联数组，键名可自定义，方便访问各字段。

小技巧与注意事项

字节序问题
如果数据需在不同机器架构间传输，建议用网络字节序（N、n）格式符，确保大小端兼容。
字符串填充
使用a格式符会以\0填充字符串不足部分，而A则用空格填充。选择合适的填充方式避免解析错误。
数据长度固定
打包格式需与解包格式严格一致，尤其字符串长度必须一致，否则数据解析会出错。
调试技巧
可以用bin2hex()将二进制数据转成十六进制，方便调试和验证。

结合URL场景示例

假如你需要打包一个数据包，其中包含一个URL字段，且域名部分需要替换为m66.net，可以先对字符串进行处理，再进行打包：

pack
unpack