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eSNACC对ASN.1内置字符串的编码和解码

eSNACC运行时库直接支持各种各样的ASN.1字符串定义。这包括PrintableString, BMPString, TeletexString, NumericString, IA5String, UniversalString, UTF8String, VisibleString。其做法也大同小异,所有这些字符串都是在eSNACC的字节串基础上typedef过来的,例如:

typedef AsnOcts PrintableString; /* [UNIVERSAL 19] IMPLICIT OCTET STRING */

只是根据各自特性的不同而在编码解码时有某些判断,或者加了某些判断函数等。只有UTF8String相对比较复杂一些。让我们一起来分析一下吧。  

 

/******************************PrintableString************************************************/

PrintableString也就是可打印字符组成的字符串。因为要求是可以打印的字符,其判断函数在串中全部为可打印字符的函数时返回0,否则返回-1。

static int chkPrintableString(PrintableString *checkBuf)
{
    unsigned 
int i;
    
char temp;

    
if (checkBuf == NULL)
        
return -1;
    
    
for (i = 0; i < checkBuf->octetLen; i++)
    
{
        temp 
= checkBuf->octs[i];
        
/* Check A-Z */
        
if ((temp < 'A'|| (temp > 'Z'))
        
{
            
/* Check for a-z */
            
if ((temp < 'a'|| (temp > 'z'))
            
{
                
/* Check for 0-9 */
                
if ((temp < '0'|| (temp > '9'))
                
{
                    
switch (temp)
                    
{
                    
case ' ':        /* space */
                    
case '\'':        /* apostrophe */
                    case '(':        /* left parenthesis */
                    
case ')':        /* right parenthesis */
                    
case '+':        /* plus sign */
                    
case ',':        /* comma */
                    
case '-':        /* hyphen */
                    
case '.':        /* full stop (period) */
                    
case '/':        /* solidus */
                    
case ':':        /* colon */
                    
case '=':        /* equal sign */
                    
case '?':        /* question mark */
                        
break;

                    
default:
                        
return -1;
                    }

                }

            }

        }

    }


    
return 0;
}
 /* end of chkPrintableString() */

然后在编码和解码时判断本函数的要求是否满足,否则报错。

/******************************************************************************************/

 

/************************************BMPString**********************************************/

BMPString也就是UNICODE_STRING,也就是双字节字符。所以要求其内部字节串的长度必须是2的倍数,不然编码和解码时就会报错。

AsnLen BEncBMPStringContent(GenBuf *b, BMPString *octs)
{
    
if ((octs->octetLen % 2!= 0)
    
{
        BufSetWriteError (b, TRUE);
    }

    
return BEncAsnOctsContent(b, octs);
}
 /* end of BEncBMPStringContent() */

void BDecBMPStringContent(GenBuf *b, AsnTag tagId, AsnLen len,BMPString *result, AsnLen *bytesDecoded,ENV_TYPE env)
{
    BDecAsnOctsContent(b, tagId, len, result, bytesDecoded, env);
    
if ((result->octetLen % 2!= 0)
    
{
        Asn1Error (
"BDecBMPStringContent: ERROR - Invalid BMPString Format");
        longjmp (env, 
-40);
    }

}

 

/*****************************************************************************************/

 

/******************************TeletexString*************************************************/

TeletexString就是8位字节串,所以与AsnOcts是一样的,只是标签不同,这也就体现在编码和解码时对标签的处理不同。 

/******************************************************************************************/

 

/******************************NumericString*************************************************/

NumericString就是要求由数字组成的串,不过可以有空格。判断函数如下:

static int chkNumericString(NumericString *checkBuf)
{
    unsigned 
int i;
    
    
if (checkBuf == NULL)
        
return -1;

    
for (i = 0; i < checkBuf->octetLen; i++)
    
{
        
if ((checkBuf->octs[i] != ' '&& 
            ((checkBuf
->octs[i] < '0'|| (checkBuf->octs[i] > '9')))
            
return -1;
    }


    
return 0;
}
 /* end of chkNumericString() */

/******************************************************************************************/

 

/******************************IA5String****************************************************/

在微软的网站上,对IA5的解释是:The International Alphabet number 5 (IA5) is generally equivalent to the ASCII alphabet, but different versions can include accents or other characters specific to a regional language. eSNACC给的判断函数是:

static int checkIA5String(IA5String *octs)
{
    unsigned 
int i;

    
if (octs == NULL)
        
return -1;

    
for (i = 0; i < octs->octetLen; i++)
    
{
        
if ((unsigned char)octs->octs[i] > 0x7F)
            
return -1;
    }


    
return 0;
}

/******************************************************************************************/

 

 

/******************************UniversalString************************************************/

UniversalString要求是用4个字节表示字符的串。所以在编码和解码时要求字节串的长度为4的整数倍:

AsnLen BEncUniversalStringContent(GenBuf *b, UniversalString *octs)
{
    
if ((octs->octetLen % 4!= 0)
    
{    
        Asn1Error (
"BEncUniversalStringContent: ERROR - Invalid UniversalString Format");
        GenBufSetWriteError (b, TRUE);
    }

    
return BEncAsnOctsContent(b, octs);
}
 /* end of BEncUniversalStringContent() */

void BDecUniversalStringContent(GenBuf *b, AsnTag tagId, AsnLen len,UniversalString *result, AsnLen *bytesDecoded,ENV_TYPE env)
{
    BDecAsnOctsContent (b, tagId, len, result, bytesDecoded, env);
    
if ((result->octetLen % 4!= 0)
    
{
        Asn1Error (
"BDecUniversalStringContent: ERROR - Invalid UniversalString Format");
        longjmp (env, 
-40);
    }

}
 /* end of BDecUniversalStringContent() */

/******************************************************************************************/

  

/******************************VisibleString**************************************************/

VisibleString,具体定义不明确,直接给出eSNACC对串内容的判断函数吧: 

static int chkVisibleString(VisibleString *checkBuf)
{
    unsigned 
int i;
    
char temp;

    
if (checkBuf == NULL)
        
return -1;
    
    
for (i = 0; i < checkBuf->octetLen; i++)
    
{
        temp 
= checkBuf->octs[i];
        
/* Check A-Z */
        
        
if((unsigned int)temp > 128)
        
{
            
return -1;
        }

    }


    
return 0;
}
 /* end of chkVisibleString() */

/******************************************************************************************/

 

/******************************UTF8String***************************************************/

压轴好戏在后头,所以最后让我们来分析一个最有价值含量的!

UTF-8是UNICODE的一种变长字符编码又称万国码,由Ken Thompson于1992年创建。现在已经标准化为RFC 3629。UTF-8用1到6个字节编码UNICODE字符。eSNACC用字节串来表示UTF8String,但是有一个判断这个字节串是否有效UTF8String的函数,并且还定义了UTF8String和wchar类型相互转换的函数,或许从这些函数中,我们能学习eSNACC是怎么处理UTF-8编码的。

我们先看一些定义和utf8的判断函数:

typedef struct
{
    unsigned 
char mask;
    unsigned 
char value;
    unsigned 
long maxCharValue;
}
 MaskValue;

/* Global Values */
#define MAX_UTF8_OCTS_PER_CHAR        6

const MaskValue gUTF8Masks[MAX_UTF8_OCTS_PER_CHAR] = {
    
0x800x000x0000007F },        /* one-byte encoding   标记为0XXX XXXX*/
    
0xE00xC00x000007FF },        /* two-byte encoding   标记为110X XXXX*/
    
0xF00xE00x0000FFFF },        /* three-byte encoding 标记为1110 XXXX*/
    
0xF80xF00x0001FFFF },        /* four-byte encoding  标记为1111 0XXX*/
    
0xFC0xF80x03FFFFFF },        /* five-byte encoding  标记为1111 10XX*/
    
0xFE0xFC0x07FFFFFF }        /* six-byte encoding   标记为1111 110X*/
}
;

 

static bool IsValidUTF8String(UTF8String* octs)
{
    unsigned 
long i;
    unsigned 
int j;

    
if (octs == NULL)
        
return false;

    i 
= 0;
    
while (i < octs->octetLen)
    
{
        
/* Determine the number of UTF-8 octets that follow the first */
        
for (j = 0; (j < MAX_UTF8_OCTS_PER_CHAR) && 
            ((gUTF8Masks[j].mask 
& octs->octs[i]) != gUTF8Masks[j].value); j++)
            ;

        
/* Return false if the first octet was invalid or if the number of 
        subsequent octets exceeds the UTF8String length 
*/

        
if ((j == MAX_UTF8_OCTS_PER_CHAR) || ((i + j) >= octs->octetLen))
            
return false;

        
/* Skip over first octet */
        i
++;

        
/* Check that each subsequent octet is properly formatted */
        
for (; j > 0; j--)
        
{
            
if ((octs->octs[i++& 0xC0!= 0x80)
                
return false;
        }

    }


    
return true;
}

 

首先通过掩码来判断第一个字节,确定当前这个字符是用几个字节来表示的。可能的是1-6,如果不是就会报错。如果是一个,那么当前这个字节就是这个字符了,也就是只要字符小于0x7F,就只需要一个字符:这对应了MaskValue中的maxCharValue。其余的情况类似。而函数末尾那个for说明了:utf8的格式为:如果一个字符用了大于1个字节来表示,那么除了第一个用于表长度的字节以外,后面的表值的字节必须是10XX XXXX的样式。

 

那么一个wchar字符是如何用utf8来表示的呢?我们看看wchar -> utf8的函数:

int CvtWchar2UTF8(wchar_t *inStr, char **utf8Str)
{
    size_t wLen;
    unsigned 
int i, j, x, y;
    size_t wchar_size 
= sizeof(wchar_t);
    wchar_t temp_wchar;

    
/* Check parameters */
    
if ((inStr == NULL) || (utf8Str == NULL))
        
return -1;

    wLen 
= wcslen(inStr);

    
/* Allocate and clear memory for a worst case UTF-8 string */
    
*utf8Str = (char*)calloc(wLen * (wchar_size / 2 * 3+ 1sizeof(char));
    
if (*utf8Str == NULL)
        
return -2;

    
/* Convert each wide character into a UTF-8 char sequence */
    
for (i = 0, x = 0; i < wLen; i++)
    
{
        temp_wchar 
= inStr[i];

        
/* Return an error if the wide character is invalid */
        
if (temp_wchar < 0)
        
{
            free(
*utf8Str);
            
*utf8Str = NULL;
            
return -3;
        }


        
/* Determine the number of characters required to encode this wide
        character 
*/

        
for (j = 0; (j < MAX_UTF8_OCTS_PER_CHAR) &&
            (temp_wchar 
> gUTF8Masks[j].maxCharValue); j++)
            ;

        
/* Return an error if the wide character is invalid */
        
if (j == MAX_UTF8_OCTS_PER_CHAR)
        
{
            free(
*utf8Str);
            
*utf8Str = NULL;
            
return -3;
        }


        
/* Skip over the first UTF-8 octet and encode the remaining octets
        (if any) from right-to-left.  Fill in the least significant six bits
        of each octet with the low-order bits from the wide character value 
*/

        
for (y = j; y > 0; y--)
        
{
            (
*utf8Str)[x + y] = (char)(0x80 | (temp_wchar & 0x3F));
            temp_wchar 
>>= 6;
        }


        
/* Encode the first UTF-8 octet */
        (
*utf8Str)[x] = gUTF8Masks[j].value;
        (
*utf8Str)[x++|= ~gUTF8Masks[j].mask & temp_wchar;

        
/* Update the UTF-8 string index (skipping over the subsequent octets
        already encoded 
*/

        x 
+= j;
    }


    
return 0;
}
 /* end of CvtWchar2UTF8() */

本函数第一次为存储utf8的串分配足够多的内存:“如果UNICODE字符由2个字节表示,则编码成UTF-8很可能需要3个字节,而如果UNICODE字符由4个字节表示,则编码成UTF-8可能需要6个字节。”但是此处总是用3或者6个字节来存。

然后遍历每一个wchar字符,获取存放他所需的字节数,然后反序来设定字节内容。最后设定长度标记字节。对单字节表示的情况,其实这就是原值。

对应的utf8 -> wchar 函数:

int CvtUTF8towchar(char *utf8Str, wchar_t **outStr)
{
    unsigned 
int len, i, j, x;
    size_t wchar_size 
= sizeof(wchar_t);

    
if ((utf8Str == NULL) || (outStr == NULL))
        
return -1;

    len 
= strlen(utf8Str);
    
    
/* Allocate and clear the memory for a worst case result wchar_t string */
    
*outStr = (wchar_t*)calloc(len + 1sizeof(wchar_t));
    
if (*outStr == NULL)
        
return -2;

    
/* Convert the UTF-8 string to a wchar_t string */
    i 
= 0;
    x 
= 0;
    
while (i < len)
    
{
        
/* Determine the number of UTF-8 octets that follow the first */
        
for (j = 0; (j < MAX_UTF8_OCTS_PER_CHAR) && 
            ((gUTF8Masks[j].mask 
& utf8Str[i]) != gUTF8Masks[j].value); j++)
            ;

        
/* Return an error if the first octet was invalid or if the number of
        subsequent octets exceeds the UTF-8 string length 
*/

        
if ((j == MAX_UTF8_OCTS_PER_CHAR) || ((i + j) >= len))
        
{
            free(
*outStr);
            
*outStr = NULL;
            
return -3;
        }


        
/* Return an error if the size of the wchar_t doesn't support the
        size of this UTF-8 character 
*/

        
if ((j > 2&& (wchar_size < 4))
        
{
            free(
*outStr);
            
*outStr = NULL;
            
return -4;
        }


        
/* Copy the bits from the first octet into the wide character */
        (
*outStr)[x] = (char)(~gUTF8Masks[j].mask & utf8Str[i++]);

        
/* Add in the bits from each subsequent octet */
        
for (; j > 0; j--)
        
{
            
/* Return an error if a subsequent octet isn't properly formatted */
            
if ((utf8Str[i] & 0xC0!= 0x80)
            
{
                free(
*outStr);
                
*outStr = NULL;
                
return -3;
            }


            (
*outStr)[x] <<= 6;
            (
*outStr)[x] |= utf8Str[i++& 0x3F;
        }

        x
++;
    }


    
/* Reallocate the wchar string memory to its correct size */
    
if (x < len)
    
{
        
*outStr = (wchar_t*)realloc(*outStr, (x + 1* sizeof(wchar_t));
        
if (*outStr == NULL)
            
return -2;
    }


    
return 0;
}

以上这两个函数都是利用掩码值做一些按位操作,我一直想着有没有办法说明其意义,不过很遗憾,我实在没想出能用汉语说明白的办法。看来还是大家从计算机世界的语言去弄明白吧~

 

/******************************************************************************************/

完。

posted on 2012-04-24 11:41 Tim 阅读(1206) 评论(1)  编辑 收藏 引用 所属分类: eSNACC学习

评论

# re: eSNACC对ASN.1内置字符串的编码和解码[未登录] 2012-04-27 09:38 Tina

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