[erlang入门学习] erlang中的二进制数据处理

最新推荐文章于 2021-11-15 16:53:00 发布

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本文详细介绍了Erlang中如何利用比特语法处理二进制数据，包括从字符串到二进制数据的转换、二进制数据的截取与再转换为字符串的方法，以及模式匹配在比特数据处理中的应用。同时，文章还讨论了模式匹配过程中可能出现的错误及其解决策略。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在网络编程中，我们面对的不再是字符串，而是字节流，对于这些信息的处理，erlang提供了比特语法这样的工具。

废话少说，看例子：

Eshell V5.8.4  (abort with ^G)
1> X = "hello".

先定义一个字符串变量X，下面把它变成二进制数据

2> BinX = list_to_binary("hello").
<<"hello">>

这里的 list_to_binary 是erlang的内建函数，专业术语叫 BIF （ Build-in Function)，通过它，我们得到了一个二进制数据 BinX 。

字节流实际上就是一个二进制比特数组，相对应，直接将binary数据变回来的函数叫 binary_to_list:

3> binary_to_list(BinX).
"hello"

到此为止都很简单，下面看看 erlang 的魔力：

4> <<First:8,Body:24,Last:8>> = BinX.
<<"hello">>
5> First.
104
6> Body.
6646892
7> Last.
111

仔细看看，这不就是二进制版的模式匹配么（变量后面用冒号分隔的是截取的二进制数据位长度 ）。经过这个变化后，First就存放了第一个字符（二进制数据前八位） ”h” 的ascii码，Last存放了最后一个字符（二进制数据的后八位） “o” 的 ascii 码，Body 有些不同，它对应了中间的 24 位（8位一个字节，三个字节就是24位）数据，因此看起来不像是一个 ascii 编码范围内的整数

现在把它们转变成字符串——

8> binary_to_list(First).
** exception error: bad argument
     in function  binary_to_list/1
        called as binary_to_list(104)

出现错误，为什么呢？

因为binary_to_list接受的是一个binary数据，而First本身已经是一个整数了，所以是参数错误，解决办法可以是这样

9> binary_to_list(<<First>>).
"h"

这样很麻烦，实际上，更好的办法是在模式匹配的时候就说清楚我们需要的是一个binary而不是integer，这一点erlang已经想到了，重新做一下是这样的——

10> <<First2:1/binary,Body2:3/binary,Last2:1/binary>> = BinX.
<<"hello">>
11> binary_to_list(First2).                                  
"h"
12> binary_to_list(Body2). 
"ell"
13> binary_to_list(Last2).
"o"

这里表示长度的数字有些变化，对于binary，它表示的是二进制字节数（之前是比特数）。

模式匹配的时候，如果最后一个变量长度为一个字节，那么是可以省略的——

14> <<First3:8,Body3:24,Last3>> = BinX.
<<"hello">>

另外补充一点：一开始使用比特匹配的时候常常会遇到下面的错误

15> <<First4:8, Body4:16, Last3:8>> = BinX.
** exception error: no match of right hand side value <<"hello">>

这是因为左侧的表达式总字节数与右侧不符（8+16+8 != 5 * 8 )，这一点需要多加注意，常见的情况是错误的估计了右侧变量的比特数。

附注：

完整的比特语法：
<<>> %%表示一个空的二进制数据
<<E1,E2,...,En>>

这里每一个 Ei 表示一个二进制数据区块。区块可能的形式有四种：

Ei = Value |

       Value:Size |

       Value/TypeSpecifierList |

       Value:Size/TypeSpecifierList