C语言异或校验算法的项目实现
作者:DS小龙哥
一、异或校验算法
异或校验算法(XOR校验)是一种简单的校验算法,用于检测数据在传输或存储过程中是否发生了错误。通过将数据中的所有比特位相异或,生成一个校验码,然后将该校验码与接收到的数据进行比较,以确定数据是否被修改或损坏。
异或校验算法的计算过程如下:
(1)将待校验的数据按比特位进行异或操作。
(2)将得到的结果作为校验码。
在接收端,通过执行相同的异或校验算法,将接收到的数据再次计算校验码,并将其与发送端生成的校验码进行比较。如果两个校验码一致,说明数据传输或存储没有发生错误;如果校验码不一致,则表明数据可能遭到了篡改或传输过程中发生了错误。
异或校验算法通常用于简单的数据完整性校验,例如:
(1)串口通信:在串口通信中,异或校验可以用于检测数据是否正确地从发送端传输到接收端。
(2)存储校验:在存储介质中,可以使用异或校验来验证数据的完整性,确保数据在读写过程中没有发生损坏。
(3)网络通信中的校验:在某些通信协议中,也会使用异或校验来验证数据的正确性。
异或校验算法只能检测到奇数位的错误。如果传输或存储过程中发生了偶数位错误,该算法无法发现并纠正错误。因此,在更复杂的应用场景中,可能需要使用更强大的校验算法,如循环冗余校验(CRC)来提高错误检测的可靠性和纠错能力。
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数据。 封装两个函数,针对发送方和接收方使用,使用异或校验算法对数据进行验证。
2.1 发送方函数
#include <stdio.h> // 计算数据的异或校验码 unsigned char calculate_xor_checksum(const unsigned char* data, size_t length) { unsigned char checksum = 0; for (size_t i = 0; i < length; i++) { checksum ^= data[i]; } return checksum; } // 发送数据并附加异或校验码 void send_data_with_xor_checksum(const unsigned char* data, size_t length) { // 计算异或校验码 unsigned char checksum = calculate_xor_checksum(data, length); // 发送数据 printf("发送数据:"); for (size_t i = 0; i < length; i++) { printf("%02X ", data[i]); } printf(" 异或校验码:%02X\n", checksum); } int main() { unsigned char data[] = { 0x12, 0x34, 0x56, 0x78 }; send_data_with_xor_checksum(data, sizeof(data)); return 0; }
2.2 接收方函数
#include <stdio.h> // 验证数据的异或校验码 int validate_xor_checksum(const unsigned char* data, size_t length, unsigned char checksum) { unsigned char calculated_checksum = calculate_xor_checksum(data, length); return (checksum == calculated_checksum); } // 接收数据并验证异或校验码 void receive_data_with_xor_checksum(const unsigned char* data, size_t length, unsigned char checksum) { printf("接收数据:"); for (size_t i = 0; i < length; i++) { printf("%02X ", data[i]); } // 验证异或校验码 if (validate_xor_checksum(data, length, checksum)) { printf(" 异或校验通过\n"); } else { printf(" 异或校验失败\n"); } } int main() { unsigned char received_data[] = { 0x12, 0x34, 0x56, 0x78 }; unsigned char received_checksum = 0xAB; receive_data_with_xor_checksum(received_data, sizeof(received_data), received_checksum); return 0; }
在发送方函数中,通过 calculate_xor_checksum
函数计算数据的异或校验码,然后将数据和校验码一起发送。在接收方函数中,通过 validate_xor_checksum
函数验证接收到的数据的异或校验码是否正确。
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