HART协议字节码分割：仅在82/86前按FF序列拆分

问题描述 #

解析HART协议主从通信字节码时，需要按规则分拣数据：

• 以82开头的是请求帧
• 以86开头的是响应帧
• 请求与响应之间可能存在任意数量的FF作为前导分隔符

现有拆分方式用包含不同数量FF组合的数组分割，存在两个核心问题：

1. 帧内容中若包含FF，会被误判为分隔符导致拆分错误
2. 新增更多FF组合既不优雅，还可能丢失关键标识

需求：仅当FF序列**后续紧跟82或86**时，才以此为边界拆分，拆分后保留82和86，可丢弃FF。

示例字节码 #

82 05 C6 00 46 5D 03 00 59  FF FF FF FF FF 86 05 C6 00 46 5D 03 1A 00 00 41 4C BE B2 3B 40 F6 4D B7 24 C2 23 B2 40 20 41 B5 BA 3D AA 7F A0 00 00 20 FF FF FF FF 
82 05 C6 00 46 5D 03 00 59     FF FF FF FF 86 05 C6 00 46 5D 03 1A 00 00 41 4C BE D5 3B 40 F6 4D F5 24 C2 23 B2 40 20 41 B5 63 04 AA 7F A0 00 00 E5 FF FF FF FF 
82 05 C6 00 46 5D 03 00 59  FF FF FF FF FF 86 05 C6 00 46 5D 03 1A 00 00 41 4C BE F6 3B 40 F6 4E 2E 24 C2 23 B2 40 20 41 B5 76 E7 AA 7F A0 00 00 E8 FF FF FF FF 
82 05 C6 00 46 5D 03 00 59  FF FF FF FF FF 86 05 C6 00 46 5D 03 1A 00 00 41 4C BF 01 3B 40 F6 4E 41 24 C2 23 B2 40 20 41 B5 67 34 AA 7F A0 00 00 B3 FF FF FF FF

原有问题代码 #

string[] delimiterChars = {
    "FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF ",
    "FF FF FF FF FF FF FF FF FF ",
    "FF FF FF FF FF FF FF FF ",
    "FF FF FF FF FF FF FF ",
    "FF FF FF FF FF FF ",
    "FF FF FF FF FF ",
    "FF FF FF FF ",
    "FF FF FF ",
    "FF FF ",
    "FF "
};

string[] words = OnlyHex.Split(delimiterChars, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);

解决方案：正则表达式实现精准拆分 #

利用正则的正向预查特性，匹配任意数量的FF序列，且要求该序列后面紧跟82或86，以此作为拆分边界，避免误拆分帧内的FF。

具体实现代码 #

using System;
using System.Text.RegularExpressions;

class HartParser
{
    static void Main()
    {
        string input = @"82 05 C6 00 46 5D 03 00 59  FF FF FF FF FF 86 05 C6 00 46 5D 03 1A 00 00 41 4C BE B2 3B 40 F6 4D B7 24 C2 23 B2 40 20 41 B5 BA 3D AA 7F A0 00 00 20 FF FF FF FF 
82 05 C6 00 46 5D 03 00 59     FF FF FF FF 86 05 C6 00 46 5D 03 1A 00 00 41 4C BE D5 3B 40 F6 4D F5 24 C2 23 B2 40 20 41 B5 63 04 AA 7F A0 00 00 E5 FF FF FF FF 
82 05 C6 00 46 5D 03 00 59  FF FF FF FF FF 86 05 C6 00 46 5D 03 1A 00 00 41 4C BE F6 3B 40 F6 4E 2E 24 C2 23 B2 40 20 41 B5 76 E7 AA 7F A0 00 00 E8 FF FF FF FF 
82 05 C6 00 46 5D 03 00 59  FF FF FF FF FF 86 05 C6 00 46 5D 03 1A 00 00 41 4C BF 01 3B 40 F6 4E 41 24 C2 23 B2 40 20 41 B5 67 34 AA 7F A0 00 00 B3 FF FF FF FF";

        // 正则表达式：匹配任意数量的FF（带空格分隔），且后面紧跟82或86
        string pattern = @"(FF\s+)+(?=(82|86)\s)";
        
        // 拆分字符串，移除空项
        string[] frames = Regex.Split(input, pattern, RegexOptions.IgnorePatternWhitespace);
        
        // 过滤掉匹配过程中产生的捕获组内容，只保留有效帧
        frames = Array.FindAll(frames, frame => !string.IsNullOrWhiteSpace(frame) && (frame.StartsWith("82") || frame.StartsWith("86")));
        
        // 输出结果
        foreach (var frame in frames)
        {
            Console.WriteLine(frame.Trim());
        }
    }
}

正则表达式解释 #

• (FF\s+)+：匹配一个或多个连续的FF，每个FF后跟一个或多个空白符（空格、换行等）
• (?=(82|86)\s)：正向预查，确保当前匹配的FF序列后面紧跟82或86，且82/86后有空白符，避免误匹配包含82的其他字节组合
• RegexOptions.IgnorePatternWhitespace：允许正则表达式中添加空白，提升可读性，不影响匹配逻辑

效果说明 #

• 仅拆分作为分隔符的FF序列（即后面紧跟82/86的FF）
• 帧内容中包含的FF会被完整保留，不会误拆分
• 拆分后每一项都是完整的请求帧（82开头）或响应帧（86开头）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SideSky