7位PDU解析中'@'字符被解析为0x00的问题排查

问题背景 #

开发SMS消息解析器时，其余功能正常，但部分场景下'@'字符被解析为0x00而非0x40。多段代码测试结果一致，但在线PDU解析器可正确解析报文。

所用代码 #

uint8_t uArr[] = {0xF0, 0x7B, 0x2F, 0x26, 0x9B, 0xD1, 0x6A, 0xB6, 0x78, 0x94, 0x05, 0x9F, 0xF7, 0x00, 0xA6, 0xDD, 0x2F, 0xD4, 0x7A, 0xE9, 0x76};    
uint8_t uOut_Arr[0x19];
uint8_t i,b;
uint8_t length = 0x19;
b = 0;
for (i = 0; i < length; i++) {
    int byte_idx = i * 7 / 8;
    int bit_idx = i * 7 % 8;
    uint16_t ch = uArr[byte_idx] >> bit_idx;
    if (bit_idx > 0) {
        ch |= (uint16_t)uArr[byte_idx + 1] << (8 - bit_idx);
    }
    uOut_Arr[b++] = (uint8_t)(ch & 0x7F);
}
printf(uOut_Arr);

问题详情 #

转换后得到的序列：
F0 7B 2F 26 9B D1 6A B6 78 94 05 9F F7 00 A6 DD 2F D4 7A E9 76

预期结果应为pw=123456qQ,ps=@&;;?!-/:;，但'@'对应数组索引13的位置出现空值。完整PDU报文为：
07919781340310F1040B919751390289F700006250401160512118F07B2F269BD16AB67894059FF700A6DD2FD47AE976

实际发送内容确为pw=123456qQ,ps=@&;;?!-/:;，在线解析器解析结果正确。

问题原因 #

1. 解码逻辑错误：代码的7位字符拼接逻辑不符合GSM 03.38规范。GSM 7位编码是将每个字符的bit0到bit6依次存入比特流，再按字节打包（字节的bit0对应比特流起始位）。你的移位拼接方式未正确提取每个字符的对应比特位，导致'@'的高位比特错位或丢失。
2. 数组越界风险：设置的length=0x19（25）超出了uArr的实际长度（21个元素），当循环到i>=20时会访问数组外的内存，引发未定义行为。

解决方法 #

使用逐位提取的方式解码，严格遵循GSM 7位编码的比特顺序。修正后的代码如下：

uint8_t uArr[] = {0xF0, 0x7B, 0x2F, 0x26, 0x9B, 0xD1, 0x6A, 0xB6, 0x78, 0x94, 0x05, 0x9F, 0xF7, 0x00, 0xA6, 0xDD, 0x2F, 0xD4, 0x7A, 0xE9, 0x76};    
uint8_t uOut_Arr[25];
uint8_t b = 0;
size_t total_bits = sizeof(uArr) * 8;
size_t out_len = total_bits / 7;
if (total_bits % 7 != 0) {
    out_len++;
}

for (size_t i = 0; i < out_len; i++) {
    uint8_t ch = 0;
    for (int j = 0; j < 7; j++) {
        size_t bit_pos = i * 7 + j;
        size_t byte_idx = bit_pos / 8;
        size_t bit_idx = bit_pos % 8;
        if (byte_idx >= sizeof(uArr)) {
            break;
        }
        if (uArr[byte_idx] & (1 << bit_idx)) {
            ch |= (1 << j);
        }
    }
    uOut_Arr[b++] = ch;
}
uOut_Arr[b] = '\0'; // 添加字符串结束符，避免printf输出乱码
printf("%s\n", uOut_Arr);

在线解析器能正确解析的原因 #

在线解析器采用了符合GSM规范的标准解码逻辑，能正确处理7位编码的比特打包顺序，同时会自动规避数组越界等问题，因此可以得到正确结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mishakol