【原】以太网帧FCS校验码CRC32的三种实现方法

提供了三种实现方法。

方法一：按位计算CRC32校验码。

方法二：使用非翻转的查找表进行快速计算，按字节计算CRC32校验码。但计算过程中有位翻转操作，计算速度慢。

方法三：使用翻转的查找表进行快速计算，按字节计算CRC校验码。速度极快。

 

[cpp] view plaincopy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3. #include <io.h>  
4.   
5.   
6.   
7.   
8. #define alt_8    char  
9. #define alt_u8   unsigned char  
10. #define alt_32   int  
11. #define alt_u32  unsigned int  
12. #define alt_64   long long  
13. #define alt_u64  unsigned long long  
14.   
15.   
16. //位翻转函数  
17. alt_u64 Reflect(alt_u64 ref,alt_u8 ch)  
18. {     
19.     int i;  
20.     alt_u64 value = 0;  
21.     for( i = 1; i < ( ch + 1 ); i++ )  
22.     {  
23.         if( ref & 1 )  
24.             value |= 1 << ( ch - i );  
25.         ref >>= 1;  
26.     }  
27.     return value;  
28. }  
29.   
30.   
31. //标准的CRC32多项式  
32. #define poly  0x04C11DB7  
33. //翻转的CRC32多项式  
34. #define upoly 0xEDB88320  
35.   
36.   
37.   
38. alt_u32 crc32_bit(alt_u8 *ptr, alt_u32 len, alt_u32 gx)  
39. {  
40.     alt_u8 i;  
41.     alt_u32 crc = 0xffffffff;  
42.     while( len-- )  
43.     {  
44.         for( i = 1; i != 0; i <<= 1 )  
45.         {  
46.             if( ( crc & 0x80000000 ) != 0 )  
47.             {  
48.                 crc <<= 1;  
49.                 crc ^= gx;  
50.             }  
51.             else   
52.                 crc <<= 1;  
53.             if( ( *ptr & i ) != 0 )   
54.                 crc ^= gx;  
55.         }  
56.         ptr++;  
57.     }  
58.     return ( Reflect(crc,32) ^ 0xffffffff );  
59. }  
60.   
61.   
62.   
63.   
64.   
65.   
66. alt_u32 Table1[256];  
67. alt_u32 Table2[256];  
68.   
69.   
70.   
71.   
72.  // 生成CRC32 普通表 , 第二项是04C11DB7  
73. void gen_direct_table(alt_u32 *table)  
74. {  
75.     alt_u32 gx = 0x04c11db7;  
76.     unsigned long i32, j32;  
77.     unsigned long nData32;  
78.     unsigned long nAccum32;  
79.     for ( i32 = 0; i32 < 256; i32++ )  
80.     {  
81.         nData32 = ( unsigned long )( i32 << 24 );  
82.         nAccum32 = 0;  
83.         for ( j32 = 0; j32 < 8; j32++ )  
84.         {  
85.             if ( ( nData32 ^ nAccum32 ) & 0x80000000 )  
86.                 nAccum32 = ( nAccum32 << 1 ) ^ gx;  
87.             else  
88.                 nAccum32 <<= 1;  
89.             nData32 <<= 1;  
90.         }  
91.         table[i32] = nAccum32;  
92.     }  
93. }  
94.   
95.   
96. // 生成CRC32 翻转表 第二项是77073096  
97. void gen_normal_table(alt_u32 *table)  
98. {  
99.     alt_u32 gx = 0x04c11db7;  
100.     alt_u32 temp,crc;  
101.     for(int i = 0; i <= 0xFF; i++)   
102.     {  
103.         temp=Reflect(i, 8);  
104.         table[i]= temp<< 24;  
105.         for (int j = 0; j < 8; j++)  
106.         {  
107.             unsigned long int t1,t2;  
108.             unsigned long int flag=table[i]&0x80000000;  
109.             t1=(table[i] << 1);  
110.             if(flag==0)  
111.             t2=0;  
112.             else  
113.             t2=gx;  
114.             table[i] =t1^t2 ;  
115.         }  
116.         crc=table[i];  
117.         table[i] = Reflect(table[i], 32);  
118.     }  
119. }  
120.   
121.   
122.   
123. alt_u32 DIRECT_TABLE_CRC(alt_u8 *ptr,int len, alt_u32 * table)   
124. {  
125.     alt_u32 crc = 0xffffffff;   
126.     alt_u8 *p= ptr;  
127.     int i;  
128.     for ( i = 0; i < len; i++ )  
129.         crc = ( crc << 8 ) ^ table[( crc >> 24 ) ^ (alt_u8)Reflect((*(p+i)), 8)];  
130.     return ~(alt_u32)Reflect(crc, 32) ;  
131. }  
132.   
133.   
134.   
135.   
136. alt_u32 Reverse_Table_CRC(alt_u8 *data, alt_32 len, alt_u32 * table)  
137. {  
138.     alt_u32 crc = 0xffffffff;    
139.     alt_u8 *p = data;  
140.     int i;  
141.     for(i=0; i <len; i++)  
142.         crc =  table[( crc ^( *(p+i)) ) & 0xff] ^ (crc >> 8);  
143.     return  ~crc ;   
144. }  
145.   
146.   
147.   
148. //这是一个完整的以太网帧。最后四个字节 8b 6b f5 13是其FCS字段，用于与后面生成的CRC32对照  
149. alt_u8  tx_data[] = {  
150.         0xff,   0xff,   0xff,   0xff,   0xff,   0xff,   0x00,   0x1f,   //8  
151.         0x29,   0x00,   0xb5,   0xfa,   0x08,   0x06,   0x00,   0x01,   //15  
152.         0x08,   0x00,   0x06,   0x04,   0x00,   0x01,   0x00,   0x1f,   //24  
153.         0x29,   0x00,   0xb5,   0xfa,   0xac,   0x15,   0x0e,   0xd9,   //32  
154.         0x00,   0x00,   0x00,   0x00,   0x00,   0x00,   0xac,   0x15,   //40  
155.         0x0e,   0x8e,   0x00,   0x00,   0x00,   0x00,   0x00,   0x00,   //48  
156.         0x00,   0x00 ,  0x00,   0x00,   0x00,   0x00,   0x00,   0x00,   //56  
157.         0x00,   0x00,   0x00,   0x00,   0x8b,   0x6b,   0xf5,   0x13    //64  
158. };  
159.   
160.   
161.   
162.   
163. int main()  
164. {  
165.     alt_u8 *data = tx_data;  
166.     alt_u8 dataLen = sizeof(tx_data) -4;  
167.     
168.     int sum = 256;  
169.     int i = 0;  
170.   
171.     //生成普通表，用于直接计算的表  
172.     gen_direct_table(Table1);  
173.     printf("Table1 :\n");  
174.     for( i = 0; i < sum; i++)  
175.     {  
176.         if(i<16)  
177.             printf("%08x ",Table1[i]);  
178.     }  
179.     printf("\n\n");  
180.   
181.   
182.     //生成翻转表，是官方推荐的，故称其为normal_table  
183.     gen_normal_table(Table2);  
184.     printf("Table2 :\n");  
185.     for( i = 0; i < sum; i++)  
186.     {  
187.         if(i<16)  
188.             printf("%08x ",Table2[i]);  
189.     }  
190.     printf("\n\n");  
191.   
192.   
193.   
194.     printf("dataLen = %d\n",dataLen);//打印数据长度，应该是60字节。  
195.   
196.   
197.   
198.     //计算并打印出CRC32校验码，应该是0x13f56b8b  
199.   
200.     //按照bit进行校验，最慢  
201.     printf("Slow CRC by bit          : %08x\n",crc32_bit( data, dataLen, 0x04c11db7 ));  
202.     //使用普通表，非官方，很慢  
203.     printf("Direct Table  ref + xor  : %08x\n",DIRECT_TABLE_CRC (data,dataLen,Table1));   
204.     //使用翻转表，官方推荐的，很快  
205.     printf("Reverse Table  ref + xor : %08x\n",Reverse_Table_CRC(data,dataLen,Table2));   
206.   
207.   
208.     system("pause");      
209.     return 0;  
210. }