CRC32计算方法-白红宇

CRC32计算方法

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发布时间：2019-03-01

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最近在项目中需要使用crc32计算校验和，首先尝试使用Python3的zlib库，通过zlib.crc32()函数计算得到校验和为1089448862作为参考值。接着尝试使用网上找到的C代码，结果发现计算结果与Python3的结果不符。于是决定从zlib源码入手，深入探索crc32的实现原理。

在Python3中，使用zlib.crc32()函数计算校验和非常简单，直接调用函数即可得到结果。例如：

import zlibbytesData = b"\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09"retCRC = zlib.crc32(bytesData, 0)print("{}".format(retCRC))

运行后，返回的校验和为1089448862。

接下来尝试使用zlib的C库进行计算。在Linux下，下载并编译zlib-1.2.11，使用CMake编译项目。编译完成后，发现通过自定义的main.c程序调用crc32函数，结果与Python3的结果一致。例如：

#include 
   
    #include 
    
     int main(void) {    Bytef buf[9] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};    uLong crcValue = crc32(0, buf, 9);    printf("crc32: %d\n", crcValue);    return 0;}

通过CMakeLists.txt配置，编译并运行后，输出结果与Python3一致。

为了进一步理解crc32的实现，深入分析zlib的C源码。zlib中定义了crc32_z函数，利用预先生成的crc_table数组进行计算。函数逻辑如下：

unsigned long Z_EXPORT crc32_z(crc, buf, len) {    unsigned long crc;    const unsigned char *buf;    size_t len;    if (buf == Z_NULL) return 0UL;    crc = crc ^ 0xffffffffUL;    while (len >= 8) {        DO8;        len -= 8;    }    if (len) do {        DO1;    } while (--len);    return crc ^ 0xffffffffUL;}

通过理解这一函数逻辑，可以编写自定义的C代码实现相同的crc32计算功能。例如：

#include 
   
    #include 
    
     static const unsigned long crc_table[256] = {    0x00000000UL, 0x77073096UL, 0xee0e612cUL, 0x990951baUL,    // ...其他数据};unsigned long crc32(unsigned long crc, unsigned char *buf, size_t len) {    unsigned long c;    c = crc ^ 0xffffffffUL;    while (len >= 8) {        DO8;        len -= 8;    }    if (len) do {        DO1;    } while (--len);    return c ^ 0xffffffffUL;}int main(void) {    unsigned char buf[9] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};    unsigned long crcValue = crc32(0, buf, 9);    printf("crc32: %d\n", crcValue);    return 0;}

通过以上步骤，可以在C代码中实现与zlib一致的crc32计算，确保结果与Python3的zlib.crc32()函数一致。

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