Python实现CRC校验计算

代码

虽然有网站可以实现CRC校验计算，但貌似CRC生成多项式都是国际标准没法修改，简书看到有人提供了思路，但个人觉得好像有些问题，修改了bug并补充部分原理和注释，经实践正确实现了Python的CRC校验计算，原文看这里.

class CRC:
    """循环冗余检验

    parameters
    ----------

    info : list
        需要被编码的信息

    crc_n : int, default: 32
        生成多项式的阶数

    p : list
        生成多项式

    q : list
        crc后得到的商

    check_code : list
        crc后得到的余数，即计算得到的校验码

    code : list
        最终的编码

    ----------

    """

    def __init__(self, info, crc_n=32):
        self.info = info
        '''
        输入参数：发送数据比特序列，CRC生成多项式阶数
        '''

        '''
        初始化CRC生成多项式p,其中P和二进制码（多项式比特序列）的关系为如下例：
        G(X)系数:  4 1 0 分别代表x的4次方，x的1次方，x的0次方以此类推
        G(X) =    1*(X^4) + 0*(X^3) + 0*(X^2) + 1*X + 1*1
        二进制码 = 1         0         0         1     1
        可根据需要自行添加修改，也可使用国际标准
        '''
     
        if crc_n == 8:
            loc = [8, 2, 1, 0]
        elif crc_n == 32:
            loc = [32, 26, 23, 22, 16, 12, 11, 10, 8, 7, 5, 2, 1, 0] # 国际标准CRC-32
        elif crc_n == 16: 
            loc = [16, 15, 2, 0] # 国际标准CRC-16
        elif crc_n == 4:
            loc = [4, 3, 0]
            
        # 列表解析转换为多项式比特序列
        p = [0 for i in range(crc_n + 1)]
        for i in loc:
            p[i] = 1
        p = p[::-1] #逆序输出

        info = self.info.copy()
        times = len(info)
        n = crc_n + 1

        # 左移补零即乘积
        for i in range(crc_n):
            info.append(0)

        # 乘积除以多项式比特序列
        q = [] # 商
        for i in range(times):
            if info[i] == 1: #若乘积位为1，则商1，后逐位异或 
                q.append(1)
                for j in range(n):# n即p的位数
                    info[j + i] = info[j + i] ^ p[j] #按位异或
            else: #若乘积位是0，则商0，看下一位
                q.append(0)

        # 余数即为CRC编码
        check_code = info[-crc_n::]

        # 生成编码
        code = self.info.copy()
        for i in check_code:
            code.append(i)

        self.crc_n = crc_n
        self.p = p
        self.q = q
        self.check_code = check_code
        self.code = code

    def print_format(self):
        """格式化输出结果"""

        print('{:10}\t{}'.format('发送数据比特序列：', self.info))
        print('{:10}\t{}'.format('生成多项式比特序列：', self.p))
        print('{:15}\t{}'.format('商：', self.q))
        print('{:10}\t{}'.format('余数（即CRC校验码）：', self.check_code))
        # print('{:5}\t{}'.format('带CRC校验码的数据比特序列：', self.code))


import numpy as np
m = np.array([1,1,0,0,1,1]) #发送数据比特序列
m = list(m) # 转化为列表类型
crc = CRC(m, 4)
crc.print_format()

效果