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C语言实例_和校验算法

一、算法介绍

和校验(Checksum)是一种简单的纠错算法,用于检测或验证数据传输或存储过程中的错误。它通过对数据进行计算并生成校验和,然后将校验和附加到数据中,在接收端再次计算校验和并进行比较,以确定数据是否完整和正确。

和校验算法通常使用位运算来计算校验和。

常见的和校验算法有如下几种:

(1)简单累加校验和(Simple Sum Checksum):将数据中的所有字节相加,并将结果与一个预定义的校验和进行比较。如果两者相等,则数据没有发生错误。

(2)CRC(Cyclic Redundancy Check):使用除法来计算校验和,具有更高的错误检测能力。CRC算法使用一个固定的生成多项式对数据进行除法运算,生成一个余数作为校验和。

和校验算法可以用于各种不同的应用场景:

(1)数据传输:在数据通过网络传输、串口通信或其他通信渠道传递时,和校验可以检测出传输过程中发生的位错误或传输错误,确保数据的完整性和准确性。

(2)存储校验:在数据存储介质上写入数据或从存储介质中读取数据时,和校验可以帮助检测到媒体故障或数据损坏。

(3)文件校验:在下载文件、备份文件或转移文件等场景中,和校验可用于验证文件完整性,确保文件没有被篡改或损坏。

(4)数据库校验:在数据库系统中,和校验可用于检测数据完整性,防止数据在存储或传输过程中发生错误或损坏。

和校验算法是一种简单但实用的纠错算法,用于检测数据传输或存储过程中的错误,并在很多应用中得到了广泛的应用,以确保数据的完整性和准确性。

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二、代码实现

场景:在单片机通信里,单片机需要向上位机发送一段数据。比如,存放在char buff[1024];这个数组里。 需要封装两个函数,单片机端调用函数对这段数据进行和校验,封装校验值,然后上位机收到数据之后验证 校验和,校验数据是否传输正确。

2.1 单片机端封装函数(发送数据并计算和校验)

// 计算校验和
unsigned char calculateChecksum(const char* data, int length) {unsigned char checksum = 0;for (int i = 0; i < length; i++) {checksum += data[i];}return checksum;
}// 发送数据并附加校验和
void sendDataWithChecksum(const char* data, int length) {// 发送数据...unsigned char checksum = calculateChecksum(data, length);// 发送校验和// 若使用UART通信,可以使用以下代码发送校验和,并确保上位机端能够解析它// sendByte(checksum); // 发送校验和
}

以上代码中,calculateChecksum 函数用于计算数据的校验和,将每个数据字节相加并返回校验和值。sendDataWithChecksum 函数用于在发送数据之前计算校验和,并将校验和发送给上位机。

2.2 上位机端封装函数(接收数据并验证校验和)

e// 验证校验和
bool verifyChecksum(const char* data, int length, unsigned char receivedChecksum) {unsigned char calculatedChecksum = calculateChecksum(data, length);return calculatedChecksum == receivedChecksum;
}// 接收数据并验证校验和
void receiveDataWithChecksum(const char* data, int length) {// 接收数据...unsigned char receivedChecksum = receiveChecksum(); // 假设从上位机接收到校验和的值if (verifyChecksum(data, length, receivedChecksum)) {// 校验通过,数据传输正确// 处理数据...} else {// 校验失败,数据传输错误// 进行相应的处理...}
}

在上位机端,verifyChecksum 函数用于验证校验和是否与接收到的校验和相匹配。receiveDataWithChecksum 函数用于接收数据及校验和,并调用 verifyChecksum 函数进行验证。如果校验通过,则数据传输正确;否则,数据传输错误。

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