GPS数据处理——字符串编程练习（C语言）
NMEA-0183协议是GPS接收机应当遵守的标准协议，也是目前GPS接收机上使用最广泛的协议，大多数常见的GPS接收机、GPS数据处理软件、导航软件都遵守或者至少兼容这个协议。
NMEA-0183协议定义的语句非常多，但是常用的或者说兼容性最广的语句只有$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL等。
其中$GPRMC语句的格式如下：
$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50
这里整条语句是一个文本行，行中以逗号“,”隔开各个字段，每个字段的大小（长度）不一，这里的示例只是一种可能，并不能认为字段的大小就如上述例句一样。
字段1：UTC时间，hhmmss.sss格式
字段2：状态，A=定位，V=未定位
字段3：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段4：纬度N（北纬）或S（南纬）
字段5：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段6：经度E（东经）或W（西经）
字段7：速度，节，Knots
字段8：方位角，度
字段9：UTC日期，DDMMYY格式
字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前导位数不足则补0）
字段11：磁偏角方向，E=东W=西
字段16：校验值
这里，“*”为校验和识别符，其后面的两位数为校验和，代表了“$”和“*”之间所有字符（不包括这两个字符）的异或值的十六进制值。上面这条例句的校验和是十六进制的50，也就是十进制的80。
提示：^运算符的作用是异或。将$和*之间所有的字符做^运算(第一个字符和第二个字符异或，结果再和第三个字符异或，依此类推)之后的值对65536取余后的结果，应该和*后面的两个十六进制数字的值相等，否则的话说明这条语句在传输中发生了错误。注意这个十六进制值中是会出现A-F的大写字母的。
现在，你的程序要读入一系列GPS输出，其中包含$GPRMC，也包含其他语句。在数据的最后，有一行单独的
END
表示数据的结束。
你的程序要从中找出$GPRMC语句，计算校验和，找出其中校验正确，并且字段2表示已定位的语句，从中计算出时间，换算成北京时间。一次数据中会包含多条$GPRMC语句，以最后一条语句得到的北京时间作为结果输出。
输入格式:多条GPS语句，每条均以回车换行结束。最后一行是END三个大写字母。
输出格式：6位数时间，表达为：
hh:mm:ss
其中，hh是两位数的小时，不足两位时前面补0；mm是两位数的分钟，不足两位时前面补0；ss是两位数的秒，不足两位时前面补0。
输入样例：
$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50
END
输出样例：
10:48:13
源程序（仅供参考）：
#include
#include
#include
#include
#define ARRAY_SIZE 10
#define ARRAY_LEN 150
#define CLEAR(x) memset(&(x), 0, sizeof(x))
/*
********************************************
函数：将一个字符串的第m位到第n位拷贝到另一个字符串中(m= end)) return NULL;
for(i = 0; i <= (end - start); i++)
{
*(des+i) = *(source + start + i);
}
return (source+start);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int i=0, k=0;
int right_verify = 0;
char verify[2]; //record verify hex data, use sprintf to change
char *s_start, *s_end, s_verify[2], *xor_verify, *pstr;
char UTC_time[10], *BJ_time = NULL;
char s_hh[2]={'\0', '\0'}, s_mm[2]={'\0', '\0'}, s_ss[2]={'\0', '\0'}; //hhmmss.sss
int d_hh, d_mm, d_ss;
char *res = NULL;
char *inputs[ARRAY_SIZE];
while(1) //read the line context is "END" or not
{
inputs[i] = (char *) malloc(ARRAY_LEN * sizeof(char));
res = fgets(inputs[i], 500, stdin); //read every line
if(strstr(inputs[i], "END") == 0) //find string "END" from the input
{
i++;
continue;
}
else
break;
}
putchar('\n');
for(int j=0; j= 24) d_hh = d_hh - 24;
if(d_hh < 10)
sprintf(s_hh, "0%d", d_hh);
else
sprintf(s_hh, "%d", d_hh);
d_mm = atoi(s_mm);
if(d_mm < 10)
sprintf(s_mm, "0%d", d_mm);
else
sprintf(s_mm, "%d", d_mm);
d_ss = atoi(s_ss);
if(d_ss < 10)
sprintf(s_ss, "0%d", d_ss);
else
sprintf(s_ss, "%d", d_ss);
// printf("%d:%d:%d\n\n", d_hh, d_mm, d_ss);
printf("BeiJing_Time = %s:%s:%s\n\n", s_hh, s_mm, s_ss);
return 0;
}
运行结果：
分析：
（1）题目要求是多条GPS语句输入，每条语句以回车换行结束，最后一行是END三个大写字母，因此，我们可以使用fgets函数来接受标准输入。（#include
char * fgets(char* s,int size,FILE * stream);
说明：文件指针stream,对于标准输入输出分别取stdin和stdout
返回值：若成功则返回s指针，返回NULL则表示有错误发生。
（2）对于单行字符串的存储，我们首先会想到字符数组（char a[]），或者是字符型指针变量（char*），对于多行字符串数据，当然可以选用二维数组，那么就需要预先假设这个数组空间很大，在这里我们不用这个办法，选用指针数组（char *a[]）存储，[]的优先级比*高，因此，这表示一个数组，数组中的每个元素类型都为char*型，需要存储字符串时，就使用malloc函数分配一块空间，用a[i]指向这一块存储空间。可见，在内存中，每个字符串存储空间之间并不是连续的。（#include
（3）判断是否输入结束，我们还需要判断每个字符串的内容，最后一行是END三个大写字母，可以使用strstr函数查找或者是strcmp函数比较。（#include
int strcmp(const char *s1,const char *s2);
返回值：若参数s1和s2字符串相同则返回0；
s1若大于s2则返回大于0的值；
s1若小于s2则返回小于0 的值。
char *strstr(const char *haystack,const char *needle);
返回值：返回指定字符串第一次出现的地址，否则返回0。
（4）验证校验和：我们需要查找字符'$'和'*'，这里就有多种方法，1.已知字符'$'是第0个，'*'倒数第3个，直接就可以查找；2.利用for循环遍历每个字符，标记位置即可；3.用strchr或strstr查找函数，同样标记'$'和'*'出现的位置。找到了字符串开始和结束位置，依次对每个字符进行异或就可以得到校验和，我们自己计算出来的校验和可以是十进制或者16进制，而GPS语句最后两位数表示的检验和为16进制，因此这里可以使用格式化函数sprintf将字符转换成16进制格式化字符，再使用atoi函数将字符串转换成整数来比较，即可验证校验和。（#include
char *strchr(const char *s, int c);
返回值：如果找到指定的字符则返回该字符所在地址，否则返回0。
int sprintf( char *str,const char * format,.........);
返回值：成功则返回参数str 字符串长度，失败则返回-1。
int atoi(const char *nptr);
返回值：返回转换后的整型数。
使用这两个函数之前自己最好简单测试下，看看适用情况
（5）提取每个字段的信息：GPS语句行中以逗号","隔开各个字段，每个字段的大小（长度）不一，我们要获得每个字段的信息，只有标记前后两个','字符。题目中要求查找字段1的时间信息，代码中使用的方法就是查找第一个字符','，而且字段0与字段1的长度都是一定的，因此设计了一个子函数来提取时间信息，将GPS语句中的字段1信息拷贝出来。
（6）UTC时间与北京时间的转换：本地时间 = UTC + 时区差