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[Ruby] ヘキサダンプ(hexdump)/逆変換, pack/unpack, big/little エンディアン変更 プログラム集

2012.01.30(22:09)

Ruby1.9.3で動くよう書き換えました。


まず0x00から0xFFまで入ったバイナリプログラムを作成します。

# coding: ascii-8bit

if __FILE__ == $0
raise "ruby gen_data.rb out_file_name\n" if ARGV.size < 1
out_file_name = ARGV[0]
a = []
for i in 0..255 do
a << i
end
File.open(out_file_name,"wb") { |out_file|
out_file.write a.pack('C*')
}
end



次にそれをヘキサダンプ(hexdump)します。

# coding: ascii-8bit

def dumpline(data,offset,step)
d1 = sprintf("%08x ",offset)
d2 = ""
data.each_byte{ |c|
d1 << sprintf("%02x ",c)
d2 << ((c >= 0x20 && c <= 0x7e) ? c : '.')
}
d1 << " " * (step - data.size + 1)
d1 << d2
end

def hexdump(in_file_name)
offset = 0
step = 16
File.open(in_file_name,"rb") { |in_file|
while data = in_file.read(step)
puts dumpline(data,offset,step)
offset += step
end
}
end

if __FILE__ == $0
raise "ruby hex_dump.rb filename\n" if ARGV.size < 1
in_file_name = ARGV[0]
hexdump(in_file_name)
printf "\n"
end



その結果

C:\>ruby hex_dump.rb test.dat
00000000 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f ................
00000010 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1a 1b 1c 1d 1e 1f ................
00000020 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2a 2b 2c 2d 2e 2f !"#$%&'()*+,-./
00000030 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3a 3b 3c 3d 3e 3f 0123456789:;<=>?
00000040 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4a 4b 4c 4d 4e 4f @ABCDEFGHIJKLMNO
00000050 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5a 5b 5c 5d 5e 5f PQRSTUVWXYZ[\]^_
00000060 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6a 6b 6c 6d 6e 6f `abcdefghijklmno
00000070 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 7a 7b 7c 7d 7e 7f pqrstuvwxyz{|}~.
00000080 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 8a 8b 8c 8d 8e 8f ................
00000090 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 9a 9b 9c 9d 9e 9f ................
000000a0 a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 aa ab ac ad ae af ................
000000b0 b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 b9 ba bb bc bd be bf ................
000000c0 c0 c1 c2 c3 c4 c5 c6 c7 c8 c9 ca cb cc cd ce cf ................
000000d0 d0 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 da db dc dd de df ................
000000e0 e0 e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 e8 e9 ea eb ec ed ee ef ................
000000f0 f0 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 fa fb fc fd fe ff ................



その結果から、バイナリファイルを作成します。

# coding: ascii-8bit

def hex_to_bin(in_file_name, out_file_name)
File.open(in_file_name,"r") { |in_file|
File.open(out_file_name,"wb") { |out_file|
while line = in_file.gets
print line if false
out_file.write [line[10,3*16].gsub(/ /,'')].pack("H*")
end
}
}
end

if __FILE__ == $0
raise "ruby #{__FILE__} in_file_name out_file_name \n" if ARGV.size < 2
in_file_name = ARGV[0]
out_file_name = ARGV[1]
hex_to_bin(in_file_name, out_file_name)
printf "\n"
end



Rubyの pack / unpack, bigエンディアン/littleエンディアン変更 プログラム集です。

# coding: ascii-8bit

require 'test/unit'

# pack,unpackテストプログラム
# このプログラムのソースコードは、
# coding: ascii-8bit
# でないと動きません。
# ソースをShift-JISなどにすると、
# プログラム中の"\x90\xa0\xe0\xf0"がShift-JISと見なされ、比較することができません。

# Ruby1.9.3マニュアルのありか
# String#unpack
# http://doc.ruby-lang.org/ja/1.9.3/method/String/i/unpack.html
# Array#pack
# http://doc.ruby-lang.org/ja/1.9.3/method/Array/i/pack.html

class TestPackUnpack < Test::Unit::TestCase
def test_pack_unpack
# Ruby1.9エンコーディングをチェック
assert_equal("12345678".encoding.to_s,"ASCII-8BIT")
assert_equal("\x90\xa0\xe0\xf0".encoding.to_s,"ASCII-8BIT")

# hex数値 to hex文字列
assert_equal(0x12345678.to_s(16),"12345678")
assert_equal(0x1234_5678.to_s(16),"12345678")
assert_equal(0x12_34_56_78.to_s(16),"12345678")

# hex文字列 to hex数値
assert_equal("12345678".to_i(16), 0x1234_5678)
assert_equal("ab cd".split, ["ab","cd"])
assert_equal("12 34".split.collect{|c| c.to_i(16)}, [0x12,0x34])

# hex文字列 to バイナリーデータ
# Array#pack('C*')は、配列に入っているものを8ビット符号なし整数と見てpackする
assert_equal("61 62 63 64".split.collect{|c| c.to_i(16)}.pack('C*'), "abcd")
assert_equal("61 62 63 64".split.collect{|c| c.to_i(16)}.pack('C*'), "\x61\x62\x63\x64")
assert_equal("90 a0 e0 f0".split.collect{|c| c.to_i(16)}.pack('C*'), "\x90\xa0\xe0\xf0")
# バイナリーデータ to hex文字列
# String#unpack('C*')は、文字列を8ビット符号なし整数の配列にunpackする
assert_equal("\x90\xa0\xe0\xf0".unpack('C*').collect{|d| sprintf("%02x",d)}.join(' '), "90 a0 e0 f0")

hex_line = "00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 a0 b0 c0 d0 e0 f0"
num_array = [0, 16, 32, 48, 64, 80, 96, 112, 128, 144, 160, 176, 192, 208, 224, 240]
bin_data = "\x00\x10\x20\x30\x40\x50\x60\x70\x80\x90\xa0\xb0\xc0\xd0\xe0\xf0"
assert_equal(hex_line.split.collect{|c| c.to_i(16)}.pack('C*'),bin_data)
# hex文字列 to バイナリーデータ
assert_equal(hex_line.split.collect{|c| c.to_i(16)}, num_array)
assert_equal(hex_line.split.collect{|c| c.to_i(16)}.pack('C*'), bin_data)
# バイナリーデータ to hex文字列
assert_equal(bin_data.unpack('C*'), num_array)
assert_equal(bin_data.unpack('C*').collect{|d| sprintf("%02x",d)}.join(' '), hex_line)

# endian reverse unsigned 16bit
assert_equal("\001\002".unpack("n"), [0x0102])
assert_equal("\001\002".unpack("n").pack("v"),"\002\001")
assert_equal("\001\002".unpack("v"), [0x0201])
assert_equal("\001\002".unpack("v").pack("n"),"\002\001")

# endian reverse unsigned 32bit
assert_equal("\001\002\003\004".unpack("N"), [0x01020304])
assert_equal("\001\002\003\004".unpack("N").pack("V"),"\004\003\002\001")
assert_equal("\001\002\003\004".unpack("n2"), [0x0102, 0x0304])
assert_equal("\001\002\003\004".unpack("n2").reverse, [0x0304, 0x0102])
assert_equal("\001\002\003\004".unpack("n2").reverse.pack("v2"),"\004\003\002\001")

# endian reverse unsigned 64bit
assert_equal("\001\002\003\004\005\006\a\b".unpack("N2").reverse.pack("V2"),"\b\a\006\005\004\003\002\001")
assert_equal("\001\002\003\004","\x01\x02\x03\x04")

# big endian unsigned 16bit to integer
assert_equal("\001\002".unpack("n"),[258])
assert_equal("\001\002".unpack("n")[0],258)
assert_equal("\001\002".unpack("n1")[0], 0x0102)

# big endian unsigned 32bit to integer
assert_equal("\001\002\003\004".unpack("N1")[0], 0x01020304)

# big endian unsigned 64bit to integer
b = "\001\002\003\004\005\006\a\b"
assert_equal(0x1_0000_0000 * (b.unpack("N2")[0]) + b.unpack("N2")[1], 0x0102030405060708)

# big endian unsigned 32bit to 4 unsigned 8bit
adrs = 0x11223344
assert_equal([adrs].pack("N*"), "\x11\x22\x33\x44")
assert_equal([adrs].pack("N*").unpack("C*"), [0x11,0x22,0x33,0x44])
adrs = 0xFFEEDDCC
assert_equal([adrs].pack("N*").unpack("C*"), [0xFF,0xEE,0xDD,0xCC])

# 0x01020304を"1.2.3.4"にする
adrs = 0x01020304
assert_equal([adrs].pack("N*"), "\x01\x02\x03\x04")
assert_equal([adrs].pack("N*").unpack("C*"), [1, 2, 3, 4])
assert_equal([adrs].pack("N*").unpack("C*").join("."), "1.2.3.4")

# big endian unsigned 32bit to IP Address
# "\x01\x02\x03\x04"を"1.2.3.4"にする
assert_equal("\x01\x02\x03\x04".unpack("C4"), [1, 2, 3, 4])
assert_equal("\x01\x02\x03\x04".unpack("C4").map{|d| d.to_s}, ["1", "2", "3", "4"])
assert_equal("\x01\x02\x03\x04".unpack("C4").map{|d| d.to_s}.join("."), "1.2.3.4")
assert_equal("\x01\x02\x03\x04".unpack("C4").join("."), "1.2.3.4")
assert_equal("\xC0\xC1\xC2\xC3".unpack("C4").join("."), "192.193.194.195")

# "1.2.3.4"を"\x01\x02\x03\x04" にする
assert_equal("1.2.3.4".split("."), ["1", "2", "3", "4"])
assert_equal("1.2.3.4".split(".").map{|s| s.to_i}, [1, 2, 3, 4])
assert_equal("1.2.3.4".split(".").map{|s| s.to_i}.pack("C4"), "\x01\x02\x03\x04")
assert_equal("192.193.194.195".split(".").map{|s| s.to_i}.pack("C4"), "\xC0\xC1\xC2\xC3")
end
end



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プロフィール

島敏博

Shima Toshihiro 島敏博
信州アルプスハイランド在住。HaskellとElixirが好き。組み込みソフトウェアアーキテクト、C++プログラマ、山歩き、美術館巡り、和食食べ歩き、日本赤十字社救急法指導員、インデックス投資、クラシック音楽、SESSAME会員、状態マシン設計、モデル駆動開発、ソフトウェアプロダクトライン、Rubyist、実践ビジネス英語

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