CRC(Cyclic Redundancy Check)校验实用程序库在数据存储和数据通讯领域,为了保证数据的正确,就不得不采用检错的手段。在诸多检错手段中,CRC是最著名的一种。CRC的全称是循环冗余校验。
CRC(Cyclic Redundancy Check)校验实用程序库在数据存储和数据通讯领域,为了保证数据的正确,就不得不采用检错的手段。在诸多检错手段中,CRC是最著名的一种。CRC的全称是循环冗余校验。
检错能力极强,开销小,易于用编码器及检测电路实现。从其检错能力来看,它所不能发现的错误的几率仅为0.0047%以下。从性能上和开销上考虑,均远远优于奇偶校验及算术和校验等方式。因而,在数据存储和数据通讯领域,CRC无处不在:著名的通讯协议X.25的FCS(帧检错序列)采用的是CRC-CCITT,ARJ、LHA等压缩工具软件采用的是CRC32,磁盘驱动器的读写采用了CRC16,通用的图像存储格式GIF、TIFF等也都用CRC作为检错手段。
CRC的本质
是模-2除法的余数,采用的除数不同,CRC的类型也就不一样。通常,CRC的除数用生成多项式来表示。最常用的CRC码的生成多项式如表1所示。最常用的CRC码及生成多项式名称生成多项式
CRC-12
CRC-16
CRC-CCITT
CRC-32
由于CRC在通讯和数据处理软件中经常采用,笔者在实际工作中对其算法进行了研究和比较,总结并编写了一个具有最高效率的CRC通用程序库。该程序采用查表法计算CRC,在速度上优于一般的直接模仿硬件的算法,可以应用于通讯和数据压缩程序。
通常算法
通常的CRC算法在计算一个数据段的CRC值时,其CRC值是由求解每个数值的CRC值的和对CRC寄存器的值反复更新而得到的。这样,求解CRC的速度较慢。通过对CRC算法的研究,我们发现:一个8位数据加到16位累加器中去,只有累加器的高8位或低8位与数据相作用,其结果仅有256种可能的组合值。因而,我们可以用查表法来代替反复的运算,这也同样适用于CRC32的计算。本文所提供的程序库中,函数crchware是一般的16位CRC的算法;mk-crctbl用以在内存中建立一个CRC数值表;crcupdate用以查表并更新CRC累加器的值;crcrevhware和crcrevupdate是反序算法的两个函数;BuildCRCTable、CalculateBlockCRC32和UpdateCharac
terCRC32用于CRC32的计算。
#define CRCCCITT0x1021#define CCITT-REV0x8408#define CRC160x8005#define CRC16-REV0xA001#define CRC32-POLYNOMIAL0xEDB88320L#define NIL0#define crcupdate(d,a,t) *(a)=(*(a)<<8)^(t);#define crcupdate16(d,a,t) *(a)=(*(a)>>8^(t))#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <alloc.h>unsigned short crchware(data,genpoly,accum)unsigned short data;unsigned short genpoly;unsigned short accum;{ static int i; data<<=8; for(i=8;i>0;i--) { if((data^accum)&0x8000) accum=(accum<<1)^genpoly; else accum<<=1; data<<=1; } return(accum);}unsigned short *mk-crctbl(poly,crcfn);unsigned short poly; R>unsigned short(*crcfn)(); { malloc();*/ unsignedshort*crctp; inti; if((crctp=(unsignedshort*)malloc(256*sizeof(unsigned)))==0) return0; for(i=0;i<256;i++) crctp=(*crcfn)(i,poly,0); returncrctp;}if((crctblp=mk-crctbl(CRCCCITT,crchware))==NIL){ puts("insuffmemoryforCRClookuptable.n"); return1;*/ voidcrcupdate(data,accum,crctab) unsignedshortdata; unsignedshort*accum; unsignedshort*crctab; { staticshortcomb-val; comb-val=(*accum>>8)^data; *accum=(*accum<<8)^crctab; } unsignedshortcrcrevhware(data,genpoly,accum) unsignedshortdata; unsignedshortgenpoly; unsignedshortaccum; { staticinti; data<<=1; for(i=8;i>0;i--) { data>>=1; if((data^accum)&0x0001) accum=(accum>>1)^genpoly; else accum>>=1; } returnaccum; } voidcrcrevupdate(data,accum,crcrevtab) unsignedshortdata; unsignedshort*accum;DvNews2.
crc32 — 计算一个字符串的 crc32 多项式
int crc32
( string$str )
生成str的 32 位循环冗余校验码多项式。这通常用于检查传输的数据是否完整。
由于 PHP 的整数是带符号的,许多 crc32校验码将返回负整数,因此你需要使用sprintf()或printf()的“%u”格式符来获取表示无符号 crc32 校验码的字符串。
示例中演示了如何使用printf()函数转换校验码:
校验码
Example #1 显示两个字符串 crc32 值相同的校验码:
<?php$a = crc32("c294f5b1");$b = crc32("fc26498f");printf("%un",$a);printf("%un",$b);?>