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。

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。