查表法计算crc的python演示程序

56 阅读 0 评论 37 点赞

我是靠谱客的博主淡定枫叶，最近开发中收集的这篇文章主要介绍查表法计算crc的python演示程序，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

最近学习了一下crc，发现其实挺简单的。用python写了个程序练习了一下，可以生成crc查找表，进行查表计算。为了验证，还写了一个按位计算的函数来对照。python写程序比较简单，语法也和C差不多，会C的应该都能看得懂。

把下面这个程序存成一个.py文件就可以运行了。直接运行可以看演示。

#coding=gbk 
'''''演示计算crc查找表方法，使用crc-itu 即0x11021
    由于crc是在接收和发送位流的同时进行模2除法运算，而发送和接收时都是从低位开始
    所以实际上进行查表计算时要注意位顺序的问题。
    计算查找表时将生成式进行位反转，并从低位开始异或可使实际查表时不用进行位反转
    如果是16位的crc，计算crc最后的结果是一个16位的值，将它附加到数据后时要注意字节顺序，
    应该把低字节放在前面，高字节放在后面
    在小端模式的处理器上直接赋值不会有问题，在大端模式下则须注意'''
def crcTable(seed=0x11021):
    '''''计算crc查找表'''
    #计算位宽，必须是9位（crc8）或17(crc16）位,同时进行位反转 
    bitWidth=0
    rseed=0
    while seed!=0:
        bitWidth+=1
        rseed<<=1
        if seed&1 !=0:
            rseed|=1
        seed>>=1
    if bitWidth not in (8,9,16,17):
        print '错误的位宽。本程序只接收8+1位或16+1位的crc值'
        return None
    
    if bitWidth in (8,16):  #用户提供的是简化的crc生成式，需要把最高位的1补上 
        rseed<<=1
        rseed+=1
    loop1=0
    table=[]
    while loop1<256:
        res=loop1   #存放结果的数 
        loop1+=1
        loop2=8     #一共要进行8次移位 
        while loop2:
            loop2-=1
            if res&1:
                res=res^rseed
            res>>=1
        table.append(res)
    return table
#------------------------------------------------------------------------------- 
def crcCal(Tar , Table=None):
    '''''查表法计算crc值，利用给定的表格，计算目标字符串的crc值
        该函数可以计算8位或16位的crc值'''
    if Table==None:
        Table=crcTable()
    if len(Table)!=256:
        print "表格长度必须为256"
    loop1=0
    while loop1<256:
        if Table[loop1]<0 or Table[loop1]>65535:
            print "表格内的数据必须为16位无符号数"
            return None
        loop1+=1
    res=0
    for b in Tar:
        if isinstance(b,str):
            b=ord(b)
        if not 0<=b<256:
            print "目标元素必须为0－255之间的数"
            return None
        #该过程可以兼容16位和8位crc的操作，因为8位crc的表格高字节是0 
        #异或以后不影响值。如果专门为8位编写，则可以更加简单， 
        cb=res&0xff
        cb^=b
        #查表，如果只考虑8位crc，直接使用 res=Table[cb]即可 
        cb=Table[cb]
        res>>=8
        res^=cb
    return res
    
#-------------------------------------------------------------------------------     
def crcCalS(Tar , seed=0x11021):
    '''''使用移位法计算crc值，结果可与使用查表法的相比较'''
    bitWidth=0
    rseed=0
    while seed!=0:
        bitWidth+=1
        rseed<<=1
        if seed&1 !=0:
            rseed|=1
        seed>>=1
    if bitWidth not in (8,9,16,17):
        print '错误的位宽。本程序只接收8+1位或16+1位的crc值'
        return None
    
    if bitWidth in (8,16):  #用户提供的是简化的crc生成式，需要把最高位的1补上 
        rseed<<=1
        rseed+=1
        
    length=len(Tar)
    newTar=[]
    for b in Tar:
        if isinstance(b,str):
            b=ord(b)
        if not 0<=b<256:
            print "目标元素必须为0－256之间的数"
            return None
        newTar.append(b)
    newTar.extend([0,0])    #在尾部补0 
    res=newTar[0]+newTar[1]*256
    loop1=0
    while loop1<length:
        res+=(newTar[loop1+2]&0xff)<<16
        res=int(res)
        loop1+=1
        loop2=8
        while loop2:
            loop2-=1
            if res&1:
                res^=rseed
            res>>=1
    return res&0xffff
#-------------------------------------------------------------------------------         
if __name__=='__main__':
    table=crcTable()
    loop=0
    print __doc__
    print '''''演示crc查找表的生成，生成式为0x11021 ,  他的结果应该是：
    0x0000, 0x1189, 0x2312, 0x329b, 0x4624, 0x57ad, 0x6536, 0x74bf,
    0x8c48, 0x9dc1, 0xaf5a, 0xbed3, 0xca6c, 0xdbe5, 0xe97e, 0xf8f7,
    0x1081, 0x0108, 0x3393, 0x221a, 0x56a5, 0x472c, 0x75b7, 0x643e,
    0x9cc9, 0x8d40, 0xbfdb, 0xae52, 0xdaed, 0xcb64, 0xf9ff, 0xe876,
    0x2102, 0x308b, 0x0210, 0x1399, 0x6726, 0x76af, 0x4434, 0x55bd,
    0xad4a, 0xbcc3, 0x8e58, 0x9fd1, 0xeb6e, 0xfae7, 0xc87c, 0xd9f5,
    0x3183, 0x200a, 0x1291, 0x0318, 0x77a7, 0x662e, 0x54b5, 0x453c,
    0xbdcb, 0xac42, 0x9ed9, 0x8f50, 0xfbef, 0xea66, 0xd8fd, 0xc974,
    0x4204, 0x538d, 0x6116, 0x709f, 0x0420, 0x15a9, 0x2732, 0x36bb,
    0xce4c, 0xdfc5, 0xed5e, 0xfcd7, 0x8868, 0x99e1, 0xab7a, 0xbaf3,
    0x5285, 0x430c, 0x7197, 0x601e, 0x14a1, 0x0528, 0x37b3, 0x263a,
    0xdecd, 0xcf44, 0xfddf, 0xec56, 0x98e9, 0x8960, 0xbbfb, 0xaa72,
    0x6306, 0x728f, 0x4014, 0x519d, 0x2522, 0x34ab, 0x0630, 0x17b9,
    0xef4e, 0xfec7, 0xcc5c, 0xddd5, 0xa96a, 0xb8e3, 0x8a78, 0x9bf1,
    0x7387, 0x620e, 0x5095, 0x411c, 0x35a3, 0x242a, 0x16b1, 0x0738,
    0xffcf, 0xee46, 0xdcdd, 0xcd54, 0xb9eb, 0xa862, 0x9af9, 0x8b70,
    0x8408, 0x9581, 0xa71a, 0xb693, 0xc22c, 0xd3a5, 0xe13e, 0xf0b7,
    0x0840, 0x19c9, 0x2b52, 0x3adb, 0x4e64, 0x5fed, 0x6d76, 0x7cff,
    0x9489, 0x8500, 0xb79b, 0xa612, 0xd2ad, 0xc324, 0xf1bf, 0xe036,
    0x18c1, 0x0948, 0x3bd3, 0x2a5a, 0x5ee5, 0x4f6c, 0x7df7, 0x6c7e,
    0xa50a, 0xb483, 0x8618, 0x9791, 0xe32e, 0xf2a7, 0xc03c, 0xd1b5,
    0x2942, 0x38cb, 0x0a50, 0x1bd9, 0x6f66, 0x7eef, 0x4c74, 0x5dfd,
    0xb58b, 0xa402, 0x9699, 0x8710, 0xf3af, 0xe226, 0xd0bd, 0xc134,
    0x39c3, 0x284a, 0x1ad1, 0x0b58, 0x7fe7, 0x6e6e, 0x5cf5, 0x4d7c,
    0xc60c, 0xd785, 0xe51e, 0xf497, 0x8028, 0x91a1, 0xa33a, 0xb2b3,
    0x4a44, 0x5bcd, 0x6956, 0x78df, 0x0c60, 0x1de9, 0x2f72, 0x3efb,
    0xd68d, 0xc704, 0xf59f, 0xe416, 0x90a9, 0x8120, 0xb3bb, 0xa232,
    0x5ac5, 0x4b4c, 0x79d7, 0x685e, 0x1ce1, 0x0d68, 0x3ff3, 0x2e7a,
    0xe70e, 0xf687, 0xc41c, 0xd595, 0xa12a, 0xb0a3, 0x8238, 0x93b1,
    0x6b46, 0x7acf, 0x4854, 0x59dd, 0x2d62, 0x3ceb, 0x0e70, 0x1ff9,
    0xf78f, 0xe606, 0xd49d, 0xc514, 0xb1ab, 0xa022, 0x92b9, 0x8330,
    0x7bc7, 0x6a4e, 0x58d5, 0x495c, 0x3de3, 0x2c6a, 0x1ef1, 0x0f78
    实际值为 crcTable(0x11021)='''
    while loop<256:
        s="%x"%table[loop]
        if loop%8==7:
            print "0x%s"%s.zfill(4),','
        else:
            print "0x%s"%s.zfill(4),',',
        loop+=1
    test=[255,255]
    crc=crcCal(test,table)
    print "/n以[0xff,0xff]测试,它的输出应该是0xf0b8, /n实际值是 crcCal([255,255]) =",hex(crc)
    crc=crcCalS(test)
    print "/tcrcCalS([255,255])=",hex(crc)