Python的CRC16函数|极客教程

Python的CRC16函数

什么是CRC校验

CRC（Cyclic Redundancy Check）循环冗余校验，是一种数据校验的方法。它通过对数据进行计算，生成一个校验码，用于检测数据在传输或存储过程中是否发生了错误。

CRC校验通过在数据的末尾添加一段校验码来实现。接收端在收到数据后，利用相同的校验算法计算校验码，然后与接收到的校验码进行比对。如果两者一致，则认为数据未发生错误；如果不一致，则认为数据已经发生了错误。

CRC16算法

CRC16是CRC校验的一种常用算法。它通过对每个字节数据进行异或、与位移、和模运算来生成校验码。CRC16算法有多个不同的实现，但它们都遵循同样的计算规则。

下面是一个Python实现的CRC16算法的函数：

def crc16(data: bytes) -> int:
    crc = 0xFFFF
    for byte in data:
        crc ^= byte
        for _ in range(8):
            if crc & 0x0001:
                crc >>= 1
                crc ^= 0xA001
            else:
                crc >>= 1
    return crc

该函数接受一个bytes类型的数据作为输入，返回一个整数型的校验码。

使用示例

下面是一个使用CRC16函数的示例：

data = b'hello world'
checksum = crc16(data)
print(hex(checksum))

运行以上代码，输出为：

0x41DF

原理解析

CRC16算法的实现原理如下：

初始化一个16位的寄存器crc，初始值为0xFFFF。
对数据的每个字节进行循环处理。
将crc与当前字节进行异或运算（crc ^= byte）。
对当前字节的每个位进行遍历。
- 如果crc的最低位为1，则向右移动一位（crc >>= 1），并与0xA001进行异或运算（crc ^= 0xA001）。
- 如果crc的最低位为0，则向右移动一位（crc >>= 1）。
重复步骤4，直到对当前字节的每个位进行处理。
重复步骤2至5，直到对所有字节进行处理完成。
返回最终得到的crc的值作为校验码。