[crc16从C ++到bash的算法

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我正在尝试在bash中实现CRC16校验和。我正在从现有的C ++代码中移植。我快到了,但是得到的答案却有所不同。

我不太明白为什么C ++代码和bash脚本之间的校验和不同。

另一双眼睛会很有帮助。

这里是C ++代码:

uint16_t Encoder::checksum(std::string thestring)
{
    uint8_t d, e, f;
    uint16_t c, r, crccalc;
    c = 0xffff;

    for (unsigned int i = 0; i < thestring.length(); i++)
    {
        d = thestring[i];
        e = c ^ d;
        f = e ^ (e << 4);
        r = (c >> 8) ^ (f << 8) ^ (f << 3) ^ (f >> 4);
        c = r;
    }
    c ^= 0xffff;
    crccalc = c;
    return crccalc;
}

这是我的bash代码:

function calc_crc16()
{
    string=$1
    while read -d "" -n 1 ; do astring+=( "$reply" ) ; done <<< "$string"

    cnt=${#astring[@]}
    c=0xffff

    for ((x=0;x<$cnt;x++)); do
        char=${astring[$x]}
        e=$(($c ^ $char))
        s=$(($e << 4))
        f=$(($e ^ $s))
        t1=$(($c >> 8))
        t2=$(($f << 8))
        t3=$(($f << 3))
        t4=$(($f >> 4))
        r1=$(($t1 ^ $t2 ^ $t3 ^ $t4))
        c=$r1
    done
    c=$c ^ 0xffff
    echo "checksum = $c"
}

这与整数的大小有关吗?我猜bash对此无能为力。

我得到一个实际的数字,但它与C ++不匹配,我知道它可以正常工作。有人看到我在搞砸的地方吗?

bash checksum crc crc16
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第一个问题在顶部附近

while read -d "" -n 1 ; do astring+=( "$reply" ) ; done <<< "$string"

[$reply是错误的,因为您没有为读取指定变量名,所以名称是$REPLY

下一个错误在末尾

c=$c ^ 0xffff

应该是

c=$(($c ^ 0xffff))

至少这样,它将运行无错误,正确性和适当性是另外一回事。

正确性问题:如果输入字符串中有空格怎么办?这将严重破坏。一律引用变量例外

更改

char=${astring[$x]}

char="${astring[$x]}"

奇怪的是,此规则在$(())构造内部不同。在这种情况下,您的位操作应引用不带任何$的变量

e=$(( c ^ char ))
s=$(( e << 4 ))
f=$(( e ^ s ))
t1=$(( c >> 8 ))
t2=$(( f << 8 ))
t3=$(( f << 3 ))
t4=$(( f >> 4 ))
r1=$(( t1 ^ t2 ^ t3 ^ t4))

及以后

c=$(( c ^ 0xffff ))

这将导致变量扩展,并且空格不会使内容破灭。

通常,您还应该将-r传递给read,其作用请参见help read

为什么要在处理$1之前将其复制为数组?使用

while read -d "" -n 1 ; do astring+=( "$REPLY" ) ; done <<< "$1"

足够。

在处理之前,可能没有必要将输入转换为数组。相反,您可以在循环中从字符串中切出字符,这与C ++版本的操作更接近。替换

char="${astring[$x]}"

with

char="${1:$x:1}"

这直接在函数参数上操作;由于我们不再复制该副本,因此我们还需要以其他方式获取$cnt

cnt=${#1}

但是您确实有比这更大的问题,例如字符不是bash中的整数。要进行转换,您必须使用以下语法:

printf '%d' \'a

其中a是要转换的字符。将其插入脚本的上下文中将是

char=$(printf '%d' \'"${1:$x:1}")

现在我们要到达某个地方,但是我真的必须请您考虑所有这些是否真的值得。即使您可以使用它,您还能获得什么?


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仅供参考,这是我想出的awk脚本。

这和我拥有的C ++代码一样快,基本上是瞬时的。对于相同的字符串,bash大约需要10秒钟才能运行。 awk快得多。

function awk_calc_crc16()
{
    output=$(echo $1 | awk 'function ord(c){return chmap[c];}
    BEGIN{c=65535; for (i=0; i < 256; i++){ chmap[sprintf("%c", i)] = i;}}
    {
        split($0, chars, "");
        for(i = 1; i <= length(chars); i++)
        {
            cval=ord(chars[i])
            e=and(xor(c, ord(chars[i])), 0x00FF);
            s=and(lshift(e, 4), 0x00FF);
            f=and(xor(e, s), 0x00FF);
            r=xor(xor(xor(rshift(c, 8), lshift(f, 8)), lshift(f, 3)), rshift(f, 4));
            c=r;
        }
    }
    END{c=xor(c, 0xFFFF); printf("%hu", c);}')
    echo $output;
}

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好。在Sorpigal的帮助下,我有了一个工作版本。

我怀疑这都可以在awk脚本中完成,该脚本可能运行得更快。我可以尝试下一个。

谢谢大家的帮助。我不是要在这里窃取解决方案,但我已经在研究它,并认为值得提出。

无论如何,这是一个有效的版本:

function calc_crc16()
{
    while read -r -d "" -n 1 ; do astring+=( "$REPLY" ) ; done <<< "$1"

    cnt=${#1}
    c=65535

    for ((x=0;x<$cnt;x++)); do
        char=$(printf '%d' \'"${1:$x:1}")
        e=$(((c ^ char) & 0x00FF))
        s=$(((e << 4) & 0x00FF))
        f=$(((e ^ s) & 0x00FF))
        r1=$(((c >> 8) ^ (f << 8) ^ (f << 3) ^ (f >> 4)))
        c=$r1
    done
    c=$((c ^ 0xffff))
    echo "checksum = $c"
}

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较短(更快)的版本变化:-不需要开始时的while循环-不需要r1-不需要cnt-对bash变量使用大写字母-char = $(printf…少一个“ \”(反斜杠)-删除了0xFF的前导0s

function calc_crc16() {
  CRC=0xFFFF

  for ((X=0; X<${#1}; X++)); do
    CHAR=$(printf '%d' "'${1:$X:1}")
    E=$(((CRC ^ CHAR) & 0xFF))
    S=$(((E << 4)     & 0xFF))
    F=$(((E ^ S)      & 0xFF))
    CRC=$(((CRC >> 8) ^ (F << 8) ^ (F << 3) ^ (F >> 4)))
  done

  let CRC^=0xFFFF
  printf "0x%X\n" $CRC
}
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