Question

由于CRC被如此广泛地使用，我很惊讶在C中找到CRC实现很困难。

C是否存在“权威”CRC计算片段/算法，“每个人”都使用？或者：是否有一个很好的CRC实现有人可以担保，并指向我？我正在寻找特别是CRC8和CRC16实现。

想想看，我的情况可能有点不同寻常。我正在为Linux编写C代码，代码最终应该移植到微控制器上。似乎一些微控制器API确实带有CRC实现;在任何情况下，我都在寻找一个通用的软件实现（我读到CRC最初的意思是硬件实现）。

Answer 1

在C中找到CRC实现应该不难。您可以在zlib中找到相对复杂的CRC-32实现。

以下是多个16-bit和8-bit CRCs的定义，它们使用此excellent introduction to CRCs中的约定。

这是CRC-8的简单实现：

// 8-bit CRC using the polynomial x^8+x^6+x^3+x^2+1, 0x14D.
// Chosen based on Koopman, et al. (0xA6 in his notation = 0x14D >> 1):
// http://www.ece.cmu.edu/~koopman/roses/dsn04/koopman04_crc_poly_embedded.pdf
//
// This implementation is reflected, processing the least-significant bit of the
// input first, has an initial CRC register value of 0xff, and exclusive-or's
// the final register value with 0xff. As a result the CRC of an empty string,
// and therefore the initial CRC value, is zero.
//
// The standard description of this CRC is:
// width=8 poly=0x4d init=0xff refin=true refout=true xorout=0xff check=0xd8
// name="CRC-8/KOOP"

static unsigned char const crc8_table[] = {
    0xea, 0xd4, 0x96, 0xa8, 0x12, 0x2c, 0x6e, 0x50, 0x7f, 0x41, 0x03, 0x3d,
    0x87, 0xb9, 0xfb, 0xc5, 0xa5, 0x9b, 0xd9, 0xe7, 0x5d, 0x63, 0x21, 0x1f,
    0x30, 0x0e, 0x4c, 0x72, 0xc8, 0xf6, 0xb4, 0x8a, 0x74, 0x4a, 0x08, 0x36,
    0x8c, 0xb2, 0xf0, 0xce, 0xe1, 0xdf, 0x9d, 0xa3, 0x19, 0x27, 0x65, 0x5b,
    0x3b, 0x05, 0x47, 0x79, 0xc3, 0xfd, 0xbf, 0x81, 0xae, 0x90, 0xd2, 0xec,
    0x56, 0x68, 0x2a, 0x14, 0xb3, 0x8d, 0xcf, 0xf1, 0x4b, 0x75, 0x37, 0x09,
    0x26, 0x18, 0x5a, 0x64, 0xde, 0xe0, 0xa2, 0x9c, 0xfc, 0xc2, 0x80, 0xbe,
    0x04, 0x3a, 0x78, 0x46, 0x69, 0x57, 0x15, 0x2b, 0x91, 0xaf, 0xed, 0xd3,
    0x2d, 0x13, 0x51, 0x6f, 0xd5, 0xeb, 0xa9, 0x97, 0xb8, 0x86, 0xc4, 0xfa,
    0x40, 0x7e, 0x3c, 0x02, 0x62, 0x5c, 0x1e, 0x20, 0x9a, 0xa4, 0xe6, 0xd8,
    0xf7, 0xc9, 0x8b, 0xb5, 0x0f, 0x31, 0x73, 0x4d, 0x58, 0x66, 0x24, 0x1a,
    0xa0, 0x9e, 0xdc, 0xe2, 0xcd, 0xf3, 0xb1, 0x8f, 0x35, 0x0b, 0x49, 0x77,
    0x17, 0x29, 0x6b, 0x55, 0xef, 0xd1, 0x93, 0xad, 0x82, 0xbc, 0xfe, 0xc0,
    0x7a, 0x44, 0x06, 0x38, 0xc6, 0xf8, 0xba, 0x84, 0x3e, 0x00, 0x42, 0x7c,
    0x53, 0x6d, 0x2f, 0x11, 0xab, 0x95, 0xd7, 0xe9, 0x89, 0xb7, 0xf5, 0xcb,
    0x71, 0x4f, 0x0d, 0x33, 0x1c, 0x22, 0x60, 0x5e, 0xe4, 0xda, 0x98, 0xa6,
    0x01, 0x3f, 0x7d, 0x43, 0xf9, 0xc7, 0x85, 0xbb, 0x94, 0xaa, 0xe8, 0xd6,
    0x6c, 0x52, 0x10, 0x2e, 0x4e, 0x70, 0x32, 0x0c, 0xb6, 0x88, 0xca, 0xf4,
    0xdb, 0xe5, 0xa7, 0x99, 0x23, 0x1d, 0x5f, 0x61, 0x9f, 0xa1, 0xe3, 0xdd,
    0x67, 0x59, 0x1b, 0x25, 0x0a, 0x34, 0x76, 0x48, 0xf2, 0xcc, 0x8e, 0xb0,
    0xd0, 0xee, 0xac, 0x92, 0x28, 0x16, 0x54, 0x6a, 0x45, 0x7b, 0x39, 0x07,
    0xbd, 0x83, 0xc1, 0xff};

#include <stddef.h>

// Return the CRC-8 of data[0..len-1] applied to the seed crc. This permits the
// calculation of a CRC a chunk at a time, using the previously returned value
// for the next seed. If data is NULL, then return the initial seed. See the
// test code for an example of the proper usage.
unsigned crc8(unsigned crc, unsigned char const *data, size_t len)
{
    if (data == NULL)
        return 0;
    crc &= 0xff;
    unsigned char const *end = data + len;
    while (data < end)
        crc = crc8_table[crc ^ *data++];
    return crc;
}

// crc8_slow() is an equivalent bit-wise implementation of crc8() that does not
// need a table, and which can be used to generate crc8_table[]. Entry k in the
// table is the CRC-8 of the single byte k, with an initial crc value of zero.
// 0xb2 is the bit reflection of 0x4d, the polynomial coefficients below x^8.
unsigned crc8_slow(unsigned crc, unsigned char const *data, size_t len)
{
    if (data == NULL)
        return 0;
    crc = ~crc & 0xff;
    while (len--) {
        crc ^= *data++;
        for (unsigned k = 0; k < 8; k++)
            crc = crc & 1 ? (crc >> 1) ^ 0xb2 : crc >> 1;
    }
    return crc ^ 0xff;
}

#ifdef TEST
#include <stdio.h>
#define CHUNK 16384

int main(void) {
    unsigned char buf[CHUNK];
    unsigned crc = crc8(0, NULL, 0);
    size_t len;
    do {
        len = fread(buf, 1, CHUNK, stdin);
        crc = crc8(crc, buf, len);
    } while (len == CHUNK);
    printf("%#02x\n", crc);
    return 0;
}
#endif

Answer 2

没有。没有“确定的CRC”，因为CRC表示基于多项式的一组算法。通常基于大小给出各种[模糊的]通用名称（例如CRC-8，CRC-32）。不幸的是，大多数尺寸都有几种不同的版本。

Wikipedia的Cyclic Redundancy Check条目列出了一些常见的变体，但必须使用给定域的正确校验和，否则将存在不兼容性。（请参阅我对迈克的回答，以了解这可能有多混乱！）

无论如何，选择一个合适的实现并使用它 - 在网上找到的例子不乏。如果碰巧有一个提供合适实现的库，那么，无论如何都要使用它。但是，没有“标准”C库。

以下是一些资源：

AutomationWiki上的"CRC16" (CRC-16-CCITT)实现。
Implementing The CCITT Cyclical Redundancy Check关于Dobbs博士。
Chris Borrelli的IEEE 802.3 Cyclic Redundancy Check文章讨论了生成Verilog（即“硬件”）实现的过时Xilinx工具。
请参阅相关问题CRC32 C or C++ implementation - 请注意，某些答案与“CRC32”（IEEE 802.3）相关，其他答案与Adler-32相关。
来自GNU核心工具的librock库，boost，cksum的来源..

Answer 3

不确定CRC-8或CRC-16，但RFC 1952中有CRC-32代码示例。此RFC还引用了V.42标准，该标准在8.1.1.6节中描述了CRC-16。

RFC 1952还声明：

        If FHCRC is set, a CRC16 for the gzip header is present,
        immediately before the compressed data. The CRC16 consists
        of the two least significant bytes of the CRC32 for all
        bytes of the gzip header up to and not including the CRC16.
        [The FHCRC bit was never set by versions of gzip up to
        1.2.4, even though it was documented with a different
        meaning in gzip 1.2.4.]

所以有可能是你的CRC-16和CRC-32。（只需取CRC-32的两个最低有效字节即可。）

Answer 4

有许多不同的算法用于实现CRC。有一个天真的多项式除法。

Here是用于通用32位CRC计算的各种算法的链接，在C中。作者还给出了一些速度比较。

Koopman有一个网站，提供各种CRC的性能，以及指定数据包长度的最佳CRC的指南。

C的确定CRC

4 个答案: