用C语言实现CRC校验

CRC（循环冗余检查）是一种常用的错误检测技术，用于数据传输过程中确认数据是否完整无误。在C语言中实现CRC校验通常涉及以下步骤：

1. **选择一个CRC算法**: CRC通常基于二进制除法（模2运算），例如CRC-8、CRC-16、CRC-32等，每个标准有不同的生成多项式。

2. **初始化寄存器**: 创建一个二进制寄存器，其初始状态由特定的CRC值（如0）表示。这个寄存器将存储中间计算结果。

3. **输入数据处理**: 对于要校验的数据字节，逐个进行操作：
- 将当前字节异或到寄存器；
- 将寄存器的内容与CRC生成多项式的系数进行位级运算。

4. **完成阶段**: 当所有数据都处理完后，需要进行"完成阶段"，这通常包括一次额外的异或操作和除法模2计算。

5. **得到CRC校验码**: 寄存器的最终状态就是CRC校验码，如果接收方计算出的CRC与发送方一致，则表明数据传输没有错误。

下面是一个简单的CRC-16-CITT（也称CRC-CCITT）的C语言函数示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// CRC-16-CITT生成多项式
#define POLY 0x1021

// 初始化寄存器
uint16_t crc = ~POLY;

// 算法核心部分，对单字节进行处理
void update_crc(uint8_t data) {
    uint8_t polynomial = POLY << 8;
    for (int i = 0; i < 8; ++i) {
        if ((crc ^ data) & 0x8000) {
            crc = (crc << 1) ^ POLY;
        } else {
            crc <<= 1;
        }
        data <<= 1;
    }
}

// 计算整个数据块的CRC
uint16_t compute_crc(const uint8_t *data, int len) {
    while(len--) {
        update_crc(*data++);
    }
    return ~crc; // 取反是因为计算结果通常作为附加字段放在数据之后
}

int main() {
    uint8_t data[] = {0x00, 0xFF, 0xAA, 0x55};
    uint16_t calculated_crc = compute_crc(data, sizeof(data));
    printf("Calculated CRC: %04X\n", calculated_crc);
    return 0;
}