バイナリファイルと16進文字列への相互変換について

Question

画像をバイナリとして開いたのちにそのバイナリ列と16進文字列を相互変換するプログラムを書いています。ここで問題なのが、バイナリ列から16進文字列への変換をしたのち、再びバイナリ列に戻してファイルに書き出すとサイズが半分になってしまいます。どこがおかしいのかわからなくなってしまったためアドバイスをお願いしたいです。参考にしたサイトはこちらです。

ソースを掲載いたします。第一引数からファイル名を読み、そのファイルと同じものをoutputという名前で書き出します。

#include <stdio.h>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <string>
#include <string.h>
#include <iterator>

using namespace std;


void BytesFromHexString(const char* str) {
	int len = (int)strlen(str);
	std::cout << len << std::endl;
	unsigned char data[len / 2];

	ofstream wf;
	wf.open("output", ios::trunc);

    for (int i = 0; i < len; i+=2) {
		unsigned int x;
        sscanf((char *)(str + i), "%02x", &x);
		data[i/2] = x;
		wf << data[i/2];
    }

}


int main( int argc, char *argv[] )
{

    std::ifstream ifs(argv[1], std::ios::binary);
    if (ifs.fail())
    {
        std::cerr << "失敗" << std::endl;
        return -1;
    }

    std::string str((std::istreambuf_iterator<char>(ifs)),
        std::istreambuf_iterator<char>());

	std::string destination;
	for(int i = 0; i < (int)str.size(); ++i){
		char buffer[2];
		snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%02x", (unsigned char)str[i]);
		destination = destination + buffer;

	}

	BytesFromHexString((const char*) destination.c_str());

    return 0;
}

Answer 1

こんにちは。

NULL文字分のバッファを用意していないからですね。

char buffer[2];  // ← 1バイト不足してます
snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%02x", (unsigned char)str[i]);

Answer 2

実行環境（コンパイラ）によるかもしれませんが、以下のように修正すれば意図する動作になるかと思います。

        // char buffer[2];
        char buffer[3];    // 少なくとも2文字+1（終端文字）分を確保
        snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%02x", (unsigned char)str[i]);

2017/03/25 18:08追記

これ以降は、本題のバイナリ操作とは関係なく、誤りを含むので無視してください。

ただし、str.size()は終端文字（\0）を含む場合、質問者の意図した動作をしないようです。

std::string str = "\x00\x01";
int len = str.size(); // 2ではなく0が返る。

すなわち、読み込んだバイナリデータをstd::stringで操作すべきではないと思います。

Comments

[Chironian]

can110さん。

std::stringはNULL文字も扱えます。

std::string str;
str.push_back('\x00');
str.push_back('\x01');
std::cout << str.size() << std::endl; // 2と表示されます

> std::string str = "\x00\x01";
これは"\x00\x01"がC言語文字列なので、NULL終端と解釈されているのだと思います。

[can110]

コメントありがとうございます。
実は回答後も気になってsize関数の挙動を調べていたのですが…
str変数の構築方法（C言語文字列かバイナリストリームからの入力か）によりstrの内部状態およびsize関数の結果が異なるということでしょうか？

[can110]

std::string str; str.push_back('\x00'); str.push_back('\x01');
のsize()の結果が2であることが確認できました。
よく考えれば、str = "\x00\x01"; の"\x00"時点でNULL終端文字列、すなわちstr = "";と等価と理解できます。となれば納得。

[Chironian]

"\x00\x01"はC言語文字列ですからNULL終端なので長さ0と解釈されてしまいます。
それをstd::stringへ代入しているため、strも長さ0となります。

【追記】
おっと、回答がおくれました。すいません。

[can110]

いえいえ、回答前に確認すべきでした。コメントありがとうございます。

Answer 3

問題をとらえそこなってしまったようです。大変失礼しました。(またやってしまった...反省)

---

バイナリーで0x11は

+----+
|0x11|
+----+

それを16進数の文字列に表現すると

+----+----+
|0x31|0x31|
+----+----+

容量が２倍になることに不思議はないのです。