¿Convertir una representación de cadena de un volcado hexadecimal en una matriz de bytes usando Java?

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/140131

  •  02-07-2019
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Pregunta

Estoy buscando una manera de convertir una cadena larga (de un volcado), que represente valores hexadecimales en una matriz de bytes.

No podría haberlo redactado mejor que la persona que publicó el misma pregunta aquí .

Pero para mantenerlo original, lo expresaré a mi manera: supongamos que tengo una cadena " 00A0BF " que me gustaría interpretar como

byte[] {0x00,0xA0,0xBf}

¿Qué debo hacer?

Soy un novato en Java y terminé usando BigInteger y vigilando los ceros hexadecimales iniciales. Pero creo que es feo y estoy seguro de que me falta algo simple.

¿Fue útil?

Solución

Aquí hay una solución que creo que es mejor que cualquiera publicada hasta ahora:

public static byte[] hexStringToByteArray(String s) {
    int len = s.length();
    byte[] data = new byte[len / 2];
    for (int i = 0; i < len; i += 2) {
        data[i / 2] = (byte) ((Character.digit(s.charAt(i), 16) << 4)
                             + Character.digit(s.charAt(i+1), 16));
    }
    return data;
}

Razones por las que es una mejora:

  • Seguro con ceros a la izquierda (a diferencia de BigInteger) y con valores de bytes negativos (a diferencia de Byte.parseByte)

  • No convierte la cadena en un char [] , ni crea objetos StringBuilder y String para cada byte.

  • Sin dependencias de la biblioteca que pueden no estar disponibles

Siéntase libre de agregar verificación de argumentos mediante afirmar o excepciones si no se sabe que el argumento es seguro.

Otros consejos

One-liners :

import javax.xml.bind.DatatypeConverter;

public static String toHexString(byte[] array) {
    return DatatypeConverter.printHexBinary(array);
}

public static byte[] toByteArray(String s) {
    return DatatypeConverter.parseHexBinary(s);
}

Advertencias :

  • en Java 9 Jigsaw esto ya no es parte de la raíz (predeterminada) java.se establecer de modo que dará como resultado una ClassNotFoundException a menos que especifique --add-modules java.se.ee (gracias a @ eckes )
  • No disponible en Android (gracias a Fabian por notar eso), pero puede simplemente tomar la fuente código si su sistema carece de javax.xml por alguna razón. Gracias a @ Bert Regelink por extraer la fuente.

La clase Hex en commons-codec debería hacerlo por usted.

http://commons.apache.org/codec/

import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
...
byte[] decoded = Hex.decodeHex("00A0BF");
// 0x00 0xA0 0xBF

Ahora puede usar BaseEncoding en guava para lograr esto.

BaseEncoding.base16().decode(string);

Para revertirlo, use

BaseEncoding.base16().encode(bytes);

En realidad, creo que BigInteger es la solución es muy agradable:

new BigInteger("00A0BF", 16).toByteArray();

Editar: No es seguro para los ceros iniciales , como se indica en el póster.

El HexBinaryAdapter proporciona la capacidad de reunir y desmarcar entre String y byte [] .

import javax.xml.bind.annotation.adapters.HexBinaryAdapter;

public byte[] hexToBytes(String hexString) {
     HexBinaryAdapter adapter = new HexBinaryAdapter();
     byte[] bytes = adapter.unmarshal(hexString);
     return bytes;
}

Ese es solo un ejemplo que escribí ... En realidad solo lo uso como está y no necesito hacer un método separado para usarlo.

  

One-liners :

import javax.xml.bind.DatatypeConverter;

public static String toHexString(byte[] array) {
    return DatatypeConverter.printHexBinary(array);
}

public static byte[] toByteArray(String s) {
    return DatatypeConverter.parseHexBinary(s);
}

Para aquellos de ustedes interesados ??en el código real detrás de One-liners de FractalizeR (Necesitaba que ya que javax.xml.bind no está disponible para Android (por defecto)), esto proviene de com.sun.xml.internal.bind.DatatypeConverterImpl.java :

public byte[] parseHexBinary(String s) {
    final int len = s.length();

    // "111" is not a valid hex encoding.
    if( len%2 != 0 )
        throw new IllegalArgumentException("hexBinary needs to be even-length: "+s);

    byte[] out = new byte[len/2];

    for( int i=0; i<len; i+=2 ) {
        int h = hexToBin(s.charAt(i  ));
        int l = hexToBin(s.charAt(i+1));
        if( h==-1 || l==-1 )
            throw new IllegalArgumentException("contains illegal character for hexBinary: "+s);

        out[i/2] = (byte)(h*16+l);
    }

    return out;
}

private static int hexToBin( char ch ) {
    if( '0'<=ch && ch<='9' )    return ch-'0';
    if( 'A'<=ch && ch<='F' )    return ch-'A'+10;
    if( 'a'<=ch && ch<='f' )    return ch-'a'+10;
    return -1;
}

private static final char[] hexCode = "0123456789ABCDEF".toCharArray();

public String printHexBinary(byte[] data) {
    StringBuilder r = new StringBuilder(data.length*2);
    for ( byte b : data) {
        r.append(hexCode[(b >> 4) & 0xF]);
        r.append(hexCode[(b & 0xF)]);
    }
    return r.toString();
}

Aquí hay un método que realmente funciona (basado en varias respuestas semi-correctas anteriores):

private static byte[] fromHexString(final String encoded) {
    if ((encoded.length() % 2) != 0)
        throw new IllegalArgumentException("Input string must contain an even number of characters");

    final byte result[] = new byte[encoded.length()/2];
    final char enc[] = encoded.toCharArray();
    for (int i = 0; i < enc.length; i += 2) {
        StringBuilder curr = new StringBuilder(2);
        curr.append(enc[i]).append(enc[i + 1]);
        result[i/2] = (byte) Integer.parseInt(curr.toString(), 16);
    }
    return result;
}

El único problema posible que puedo ver es si la cadena de entrada es extremadamente larga; llamar aCharArray () hace una copia de la matriz interna de la cadena.

EDITAR: Ah, y por cierto, los bytes están firmados en Java, por lo que su cadena de entrada se convierte a [0, -96, -65] en lugar de [0, 160, 191]. Pero probablemente ya lo sabías.

En Android, si está trabajando con hexadecimal, puede intentar okio .

uso simple:

byte[] bytes = ByteString.decodeHex("c000060000").toByteArray();

y el resultado será

[-64, 0, 6, 0, 0]

EDITAR: como señaló @mmyers, este método no funciona en la entrada que contiene subcadenas correspondientes a bytes con el conjunto de bits alto (" 80 " - " FF "). La explicación se encuentra en ID de error: 6259307 Byte.parseByte no funciona como se anuncia en el SDK Documentación .

public static final byte[] fromHexString(final String s) {
    byte[] arr = new byte[s.length()/2];
    for ( int start = 0; start < s.length(); start += 2 )
    {
        String thisByte = s.substring(start, start+2);
        arr[start/2] = Byte.parseByte(thisByte, 16);
    }
    return arr;
}

El método BigInteger () de java.math es muy lento y no es recomendable.

Integer.parseInt (HEXString, 16)

puede causar problemas con algunos caracteres sin convertir a dígito / entero

un método de buen funcionamiento:

Integer.decode("0xXX") .byteValue()

Función:

public static byte[] HexStringToByteArray(String s) {
    byte data[] = new byte[s.length()/2];
    for(int i=0;i < s.length();i+=2) {
        data[i/2] = (Integer.decode("0x"+s.charAt(i)+s.charAt(i+1))).byteValue();
    }
    return data;
}

Diviértete, buena suerte

El Código presentado por Bert Regelink simplemente no funciona. Pruebe lo siguiente:

import javax.xml.bind.DatatypeConverter;
import java.io.*;

public class Test
{  
    @Test
    public void testObjectStreams( ) throws IOException, ClassNotFoundException
    {     
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);

            String stringTest = "TEST";
            oos.writeObject( stringTest );

            oos.close();
            baos.close();

            byte[] bytes = baos.toByteArray();
            String hexString = DatatypeConverter.printHexBinary( bytes);
            byte[] reconvertedBytes = DatatypeConverter.parseHexBinary(hexString);

            assertArrayEquals( bytes, reconvertedBytes );

            ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(reconvertedBytes);
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);

            String readString = (String) ois.readObject();

            assertEquals( stringTest, readString);
        }
    }

Para lo que vale, aquí hay otra versión que admite cadenas de longitud impar, sin recurrir a la concatenación de cadenas.

public static byte[] hexStringToByteArray(String input) {
    int len = input.length();

    if (len == 0) {
        return new byte[] {};
    }

    byte[] data;
    int startIdx;
    if (len % 2 != 0) {
        data = new byte[(len / 2) + 1];
        data[0] = (byte) Character.digit(input.charAt(0), 16);
        startIdx = 1;
    } else {
        data = new byte[len / 2];
        startIdx = 0;
    }

    for (int i = startIdx; i < len; i += 2) {
        data[(i + 1) / 2] = (byte) ((Character.digit(input.charAt(i), 16) << 4)
                + Character.digit(input.charAt(i+1), 16));
    }
    return data;
}

Siempre he usado un método como

public static final byte[] fromHexString(final String s) {
    String[] v = s.split(" ");
    byte[] arr = new byte[v.length];
    int i = 0;
    for(String val: v) {
        arr[i++] =  Integer.decode("0x" + val).byteValue();

    }
    return arr;
}

este método se divide en valores hexadecimales delimitados por espacios, pero no sería difícil dividir la cadena en cualquier otro criterio, como agrupaciones de dos caracteres.

Me gusta la solución Character.digit, pero así es como la resolví

public byte[] hex2ByteArray( String hexString ) {
    String hexVal = "0123456789ABCDEF";
    byte[] out = new byte[hexString.length() / 2];

    int n = hexString.length();

    for( int i = 0; i < n; i += 2 ) {
        //make a bit representation in an int of the hex value 
        int hn = hexVal.indexOf( hexString.charAt( i ) );
        int ln = hexVal.indexOf( hexString.charAt( i + 1 ) );

        //now just shift the high order nibble and add them together
        out[i/2] = (byte)( ( hn << 4 ) | ln );
    }

    return out;
}

Descubrí que Kernel Panic tenía la solución más útil para mí, pero tuve problemas si la cadena hexadecimal era un número impar. lo resolvió de esta manera:

boolean isOdd(int value)
{
    return (value & 0x01) !=0;
}

private int hexToByte(byte[] out, int value)
{
    String hexVal = "0123456789ABCDEF"; 
    String hexValL = "0123456789abcdef";
    String st = Integer.toHexString(value);
    int len = st.length();
    if (isOdd(len))
        {
        len+=1; // need length to be an even number.
        st = ("0" + st);  // make it an even number of chars
        }
    out[0]=(byte)(len/2);
    for (int i =0;i<len;i+=2)
    {
        int hh = hexVal.indexOf(st.charAt(i));
            if (hh == -1)  hh = hexValL.indexOf(st.charAt(i));
        int lh = hexVal.indexOf(st.charAt(i+1));
            if (lh == -1)  lh = hexValL.indexOf(st.charAt(i+1));
        out[(i/2)+1] = (byte)((hh << 4)|lh);
    }
    return (len/2)+1;
}

Estoy agregando un número de números hexadecimales a una matriz, así que paso la referencia a la matriz que estoy usando, y el int que necesito convertido y devolviendo la posición relativa del siguiente número hexadecimal. Entonces, la matriz de bytes final tiene [0] número de pares hexadecimales, [1] pares hexadecimales, luego el número de pares ...

Basado en la solución votada, lo siguiente debería ser un poco más eficiente:

  public static byte [] hexStringToByteArray (final String s) {
    if (s == null || (s.length () % 2) == 1)
      throw new IllegalArgumentException ();
    final char [] chars = s.toCharArray ();
    final int len = chars.length;
    final byte [] data = new byte [len / 2];
    for (int i = 0; i < len; i += 2) {
      data[i / 2] = (byte) ((Character.digit (chars[i], 16) << 4) + Character.digit (chars[i + 1], 16));
    }
    return data;
  }

Porque: la conversión inicial a una matriz de caracteres ahorra las verificaciones de longitud en charAt

Si tiene preferencia por las secuencias Java 8 como su estilo de codificación, esto se puede lograr utilizando solo primitivas JDK.

String hex = "0001027f80fdfeff";

byte[] converted = IntStream.range(0, hex.length() / 2)
    .map(i -> Character.digit(hex.charAt(i * 2), 16) << 4 | Character.digit(hex.charAt((i * 2) + 1), 16))
    .collect(ByteArrayOutputStream::new,
             ByteArrayOutputStream::write,
             (s1, s2) -> s1.write(s2.toByteArray(), 0, s2.size()))
    .toByteArray();

Los parámetros , 0, s2.size () en la función de concatenación de recopilador se pueden omitir si no le importa atrapar IOException .

public static byte[] hex2ba(String sHex) throws Hex2baException {
    if (1==sHex.length()%2) {
        throw(new Hex2baException("Hex string need even number of chars"));
    }

    byte[] ba = new byte[sHex.length()/2];
    for (int i=0;i<sHex.length()/2;i++) {
        ba[i] = (Integer.decode(
                "0x"+sHex.substring(i*2, (i+1)*2))).byteValue();
    }
    return ba;
}

Mi solución formal:

/**
 * Decodes a hexadecimally encoded binary string.
 * <p>
 * Note that this function does <em>NOT</em> convert a hexadecimal number to a
 * binary number.
 *
 * @param hex Hexadecimal representation of data.
 * @return The byte[] representation of the given data.
 * @throws NumberFormatException If the hexadecimal input string is of odd
 * length or invalid hexadecimal string.
 */
public static byte[] hex2bin(String hex) throws NumberFormatException {
    if (hex.length() % 2 > 0) {
        throw new NumberFormatException("Hexadecimal input string must have an even length.");
    }
    byte[] r = new byte[hex.length() / 2];
    for (int i = hex.length(); i > 0;) {
        r[i / 2 - 1] = (byte) (digit(hex.charAt(--i)) | (digit(hex.charAt(--i)) << 4));
    }
    return r;
}

private static int digit(char ch) {
    int r = Character.digit(ch, 16);
    if (r < 0) {
        throw new NumberFormatException("Invalid hexadecimal string: " + ch);
    }
    return r;
}

Es como la Función PHP hex2bin () pero en estilo Java.

Ejemplo :

String data = new String(hex2bin("6578616d706c65206865782064617461"));
// data value: "example hex data"

De lejos no es la solución más limpia. Pero funciona para mí y está bien formateado:

private String createHexDump(byte[] msg, String description) {
    System.out.println();
    String result = "\n" + description;
    int currentIndex = 0;
    for(int i=0 ; i<msg.length ; i++){
        currentIndex++;
        if(i == 0){
            result += String.format("\n  %04x ", i);
        }
        if(i % 16 == 0 && i != 0){
            result += " | ";
            for(int j=(i-16) ; j<msg.length && j<i ; j++) {
                char characterToAdd = (char) msg[j];
                if (characterToAdd == '\n') {
                    characterToAdd = ' ';
                }
                result += characterToAdd;
            }

            result += String.format("\n  %04x ", i);
        }

        result += String.format("%02x ", msg[i]);
    }

    if(currentIndex % 16 != 0){
        int fitIns = msg.length / 16;
        int leftOvers = msg.length - (fitIns * 16);
        for(int i=0 ; i<16-leftOvers ; i++){
            result += "   ";
        }

        result += " | ";

        for(int i=msg.length-leftOvers ; i<msg.length ; i++){
            char characterToAdd = (char) msg[i];
            if (characterToAdd == '\n') {
                characterToAdd = ' ';
            }
            result += characterToAdd;
        }
    }

    result += "\n";

    return result;
}

La salida:

  S -> C
    0000 0b 00 2e 06 4d 6f 72 69 74 7a 53 6f 6d 65 20 54  |  .Heyyy Some T
    0010 43 50 20 73 74 75 66 66 20 49 20 63 61 70 74 75  | CP stuff I captu
    0020 72 65 64 2e 2e 77 65 6c 6c 20 66 6f 72 6d 61 74  | red..well format
    0030 3f                                               | ?

Tarde a la fiesta, pero he amalgamado la respuesta anterior de DaveL en una clase con la acción inversa, por si acaso ayuda.

public final class HexString {
    private static final char[] digits = "0123456789ABCDEF".toCharArray();

    private HexString() {}

    public static final String fromBytes(final byte[] bytes) {
        final StringBuilder buf = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
            buf.append(HexString.digits[(bytes[i] >> 4) & 0x0f]);
            buf.append(HexString.digits[bytes[i] & 0x0f]);
        }
        return buf.toString();
    }

    public static final byte[] toByteArray(final String hexString) {
        if ((hexString.length() % 2) != 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Input string must contain an even number of characters");
        }
        final int len = hexString.length();
        final byte[] data = new byte[len / 2];
        for (int i = 0; i < len; i += 2) {
            data[i / 2] = (byte) ((Character.digit(hexString.charAt(i), 16) << 4)
                    + Character.digit(hexString.charAt(i + 1), 16));
        }
        return data;
    }
}

Y clase de prueba JUnit:

public class TestHexString {

    @Test
    public void test() {
        String[] tests = {"0FA1056D73", "", "00", "0123456789ABCDEF", "FFFFFFFF"};

        for (int i = 0; i < tests.length; i++) {
            String in = tests[i];
            byte[] bytes = HexString.toByteArray(in);
            String out = HexString.fromBytes(bytes);
            System.out.println(in); //DEBUG
            System.out.println(out); //DEBUG
            Assert.assertEquals(in, out);

        }

    }

}

Sé que este es un hilo muy antiguo, pero todavía me gusta agregar el valor de mi centavo.

Si realmente necesito codificar un convertidor de cadena hexadecimal simple a binario, me gustaría hacerlo de la siguiente manera.

public static byte[] hexToBinary(String s){

  /*
   * skipped any input validation code
   */

  byte[] data = new byte[s.length()/2];

  for( int i=0, j=0; 
       i<s.length() && j<data.length; 
       i+=2, j++)
  {
     data[j] = (byte)Integer.parseInt(s.substring(i, i+2), 16);
  }

  return data;
}

Creo que lo hará por ti. Lo combiné a partir de una función similar que devolvió los datos como una cadena:

private static byte[] decode(String encoded) {
    byte result[] = new byte[encoded/2];
    char enc[] = encoded.toUpperCase().toCharArray();
    StringBuffer curr;
    for (int i = 0; i < enc.length; i += 2) {
        curr = new StringBuffer("");
        curr.append(String.valueOf(enc[i]));
        curr.append(String.valueOf(enc[i + 1]));
        result[i] = (byte) Integer.parseInt(curr.toString(), 16);
    }
    return result;
}

Para mí esta fue la solución, HEX = " FF01 " luego dividir a FF (255) y 01 (01)

private static byte[] BytesEncode(String encoded) {
    //System.out.println(encoded.length());
    byte result[] = new byte[encoded.length() / 2];
    char enc[] = encoded.toUpperCase().toCharArray();
    String curr = "";
    for (int i = 0; i < encoded.length(); i=i+2) {
        curr = encoded.substring(i,i+2);
        System.out.println(curr);
        if(i==0){
            result[i]=((byte) Integer.parseInt(curr, 16));
        }else{
            result[i/2]=((byte) Integer.parseInt(curr, 16));
        }

    }
    return result;
}
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