python 计算校验和

校验和是经常使用的，这里简单的列了一个针对按字节计算累加和的代码片段。其实，这种累加和的计算，将字节翻译为无符号整数和带符号整数，结果是一样的。

使用python计算校验和时记住做截断就可以了。 这里仅仅是作为一个代码样本，权作标记，直接上代码

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Created on 2014年9月4日

@author: lenovo
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import random

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实际计算校验和时，解释为无符号整数还是带符号整数，结果必然是一样的。因为基于补码方式存储，计算加法时都是按位加，然后该进位的就进位。
只是最终的结果，如果是带符号整数，最高位会被解释符号位
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def char_checksum(data, byteorder='little'):
    '''
    char_checksum 按字节计算校验和。每个字节被翻译为带符号整数
    @param data: 字节串
    @param byteorder: 大/小端
    '''
    length = len(data)
    checksum = 0
    for i in range(0, length):
        x = int.from_bytes(data[i:i+1], byteorder, signed=True)
        if x>0 and checksum >0:
            checksum += x
            if checksum > 0x7F: # 上溢出
                checksum = (checksum&0x7F) - 0x80 # 取补码就是对应的负数值
        elif x<0 and checksum <0:
            checksum += x
            if checksum < -0x80: # 下溢出
                checksum &= 0x7F
        else:
            checksum +=x # 正负相加，不会溢出
        #print(checksum)    
    
    return checksum
    

def uchar_checksum(data, byteorder='little'):
    '''
    char_checksum 按字节计算校验和。每个字节被翻译为无符号整数
    @param data: 字节串
    @param byteorder: 大/小端
    '''
    length = len(data)
    checksum = 0
    for i in range(0, length):
        checksum += int.from_bytes(data[i:i+1], byteorder, signed=False)
        checksum &= 0xFF # 强制截断
        
    return checksum

简单说明一下上面的脚本。如果是当作无符号整数来计算，则算法要简单很多，实际上都可以缩减为一句代码的事。如果是当作带符号整数来计算，则算法要复杂一下，要处理各种上溢出和下溢出的情形。正如文章开头指出的，不论使用哪种方式，最后的二进制表示都是一样的。所以一般情况下可以使用无符号整数来计算校验和，简单快速。

下面是验证使用的例子，

data1=bytes(b'\x01\x7F\xFF')
    data2=bytes([random.randrange(0,256) for i in range(0, 10000)])
    assert(uchar_checksum(data1) == 127)
    assert(char_checksum(data1) == 127)
    assert((uchar_checksum(data2)&0xFF) == (char_checksum(data2)&0xFF))
    print('OK')

上面的算法也很容易推广到两个字节或者四个字节的校验和计算

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