C語言異或校驗算法的項目實現(xiàn)

更新時間：2023年08月22日 09:39:43 作者：DS小龍哥

異或校驗算法（XOR校驗）是一種簡單的校驗算法,用于檢測數(shù)據(jù)在傳輸或存儲過程中是否發(fā)生了錯誤,本文主要介紹了C語言異或校驗算法的項目實現(xiàn),具有一定的參考價值,感興趣的可以了解一下

一、異或校驗算法

異或校驗算法（XOR校驗）是一種簡單的校驗算法，用于檢測數(shù)據(jù)在傳輸或存儲過程中是否發(fā)生了錯誤。通過將數(shù)據(jù)中的所有比特位相異或，生成一個校驗碼，然后將該校驗碼與接收到的數(shù)據(jù)進行比較，以確定數(shù)據(jù)是否被修改或損壞。

異或校驗算法的計算過程如下：

（1）將待校驗的數(shù)據(jù)按比特位進行異或操作。

（2）將得到的結果作為校驗碼。

在接收端，通過執(zhí)行相同的異或校驗算法，將接收到的數(shù)據(jù)再次計算校驗碼，并將其與發(fā)送端生成的校驗碼進行比較。如果兩個校驗碼一致，說明數(shù)據(jù)傳輸或存儲沒有發(fā)生錯誤；如果校驗碼不一致，則表明數(shù)據(jù)可能遭到了篡改或傳輸過程中發(fā)生了錯誤。

異或校驗算法通常用于簡單的數(shù)據(jù)完整性校驗，例如：

（1）串口通信：在串口通信中，異或校驗可以用于檢測數(shù)據(jù)是否正確地從發(fā)送端傳輸?shù)浇邮斩恕?/p>

（2）存儲校驗：在存儲介質中，可以使用異或校驗來驗證數(shù)據(jù)的完整性，確保數(shù)據(jù)在讀寫過程中沒有發(fā)生損壞。

（3）網絡通信中的校驗：在某些通信協(xié)議中，也會使用異或校驗來驗證數(shù)據(jù)的正確性。

異或校驗算法只能檢測到奇數(shù)位的錯誤。如果傳輸或存儲過程中發(fā)生了偶數(shù)位錯誤，該算法無法發(fā)現(xiàn)并糾正錯誤。因此，在更復雜的應用場景中，可能需要使用更強大的校驗算法，如循環(huán)冗余校驗（CRC）來提高錯誤檢測的可靠性和糾錯能力。

二、代碼實現(xiàn)

場景：在單片機通信里，單片機需要向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)。封裝兩個函數(shù)，針對發(fā)送方和接收方使用，使用異或校驗算法對數(shù)據(jù)進行驗證。

2.1 發(fā)送方函數(shù)

#include <stdio.h>
// 計算數(shù)據(jù)的異或校驗碼
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;
}
// 發(fā)送數(shù)據(jù)并附加異或校驗碼
void send_data_with_xor_checksum(const unsigned char* data, size_t length) {
    // 計算異或校驗碼
    unsigned char checksum = calculate_xor_checksum(data, length);
    // 發(fā)送數(shù)據(jù)
    printf("發(fā)送數(shù)據(jù)：");
    for (size_t i = 0; i < length; i++) {
        printf("%02X ", data[i]);
    }
    printf(" 異或校驗碼：%02X\n", checksum);
}
int main() {
    unsigned char data[] = { 0x12, 0x34, 0x56, 0x78 };
    send_data_with_xor_checksum(data, sizeof(data));
    return 0;
}

2.2 接收方函數(shù)

#include <stdio.h>
// 驗證數(shù)據(jù)的異或校驗碼
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);
}
// 接收數(shù)據(jù)并驗證異或校驗碼
void receive_data_with_xor_checksum(const unsigned char* data, size_t length, unsigned char checksum) {
    printf("接收數(shù)據(jù)：");
    for (size_t i = 0; i < length; i++) {
        printf("%02X ", data[i]);
    }
    // 驗證異或校驗碼
    if (validate_xor_checksum(data, length, checksum)) {
        printf(" 異或校驗通過\n");
    } else {
        printf(" 異或校驗失敗\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;
}

在發(fā)送方函數(shù)中，通過 calculate_xor_checksum 函數(shù)計算數(shù)據(jù)的異或校驗碼，然后將數(shù)據(jù)和校驗碼一起發(fā)送。在接收方函數(shù)中，通過 validate_xor_checksum 函數(shù)驗證接收到的數(shù)據(jù)的異或校驗碼是否正確。

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