プログラミングのメモ帳(C/C++/HSP)

日々のプログラミングで気づいた点や小技集を紹介します。(Windows 10/XP/Vista、VC2017、HSP)

CRC16テーブルで計算(CRC-CCITT)

2008年05月11日 12時36分00秒 | アルゴリズム関連

CRCとは巡回冗長検査(じゅんかい・じょうちょう・けんさ)という誤りを検出する方法の1つです。
その他ハッシュ・キーを計算するハッシュ関数としても使うことが出来ます。(戻る)

今回のCRCは16ビット幅で生成多項式に X16 + X12 + X5 + 1 を利用します。
この生成多項式は CRC-CCITT で使われているものです。

CRCタイプ

  1. CRCタイプ(CRC-CCITT)
  2. 生成多項式(0x1021)
  3. 初期値(0xFFFF)
  4. 出力XOR(0x0000)
  5. 入力ビット逆転(なし)
  6. 出力ビット逆転(なし)
  7. ビット送り(左送り)

使い方

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <limits.h>  // CHAR_BIT

// CRC16のテーブル情報
static unsigned short CRC16Table[ 256 ] = {
    0x0000, 0x1021, 0x2042, 0x3063, 0x4084, 0x50A5, 0x60C6, 0x70E7,
    0x8108, 0x9129, 0xA14A, 0xB16B, 0xC18C, 0xD1AD, 0xE1CE, 0xF1EF,
    0x1231, 0x0210, 0x3273, 0x2252, 0x52B5, 0x4294, 0x72F7, 0x62D6,
    0x9339, 0x8318, 0xB37B, 0xA35A, 0xD3BD, 0xC39C, 0xF3FF, 0xE3DE,
    0x2462, 0x3443, 0x0420, 0x1401, 0x64E6, 0x74C7, 0x44A4, 0x5485,
    0xA56A, 0xB54B, 0x8528, 0x9509, 0xE5EE, 0xF5CF, 0xC5AC, 0xD58D,
    0x3653, 0x2672, 0x1611, 0x0630, 0x76D7, 0x66F6, 0x5695, 0x46B4,
    0xB75B, 0xA77A, 0x9719, 0x8738, 0xF7DF, 0xE7FE, 0xD79D, 0xC7BC,
    
    0x48C4, 0x58E5, 0x6886, 0x78A7, 0x0840, 0x1861, 0x2802, 0x3823,
    0xC9CC, 0xD9ED, 0xE98E, 0xF9AF, 0x8948, 0x9969, 0xA90A, 0xB92B,
    0x5AF5, 0x4AD4, 0x7AB7, 0x6A96, 0x1A71, 0x0A50, 0x3A33, 0x2A12,
    0xDBFD, 0xCBDC, 0xFBBF, 0xEB9E, 0x9B79, 0x8B58, 0xBB3B, 0xAB1A,
    0x6CA6, 0x7C87, 0x4CE4, 0x5CC5, 0x2C22, 0x3C03, 0x0C60, 0x1C41,
    0xEDAE, 0xFD8F, 0xCDEC, 0xDDCD, 0xAD2A, 0xBD0B, 0x8D68, 0x9D49,
    0x7E97, 0x6EB6, 0x5ED5, 0x4EF4, 0x3E13, 0x2E32, 0x1E51, 0x0E70,
    0xFF9F, 0xEFBE, 0xDFDD, 0xCFFC, 0xBF1B, 0xAF3A, 0x9F59, 0x8F78,
    
    0x9188, 0x81A9, 0xB1CA, 0xA1EB, 0xD10C, 0xC12D, 0xF14E, 0xE16F,
    0x1080, 0x00A1, 0x30C2, 0x20E3, 0x5004, 0x4025, 0x7046, 0x6067,
    0x83B9, 0x9398, 0xA3FB, 0xB3DA, 0xC33D, 0xD31C, 0xE37F, 0xF35E,
    0x02B1, 0x1290, 0x22F3, 0x32D2, 0x4235, 0x5214, 0x6277, 0x7256,
    0xB5EA, 0xA5CB, 0x95A8, 0x8589, 0xF56E, 0xE54F, 0xD52C, 0xC50D,
    0x34E2, 0x24C3, 0x14A0, 0x0481, 0x7466, 0x6447, 0x5424, 0x4405,
    0xA7DB, 0xB7FA, 0x8799, 0x97B8, 0xE75F, 0xF77E, 0xC71D, 0xD73C,
    0x26D3, 0x36F2, 0x0691, 0x16B0, 0x6657, 0x7676, 0x4615, 0x5634,
    
    0xD94C, 0xC96D, 0xF90E, 0xE92F, 0x99C8, 0x89E9, 0xB98A, 0xA9AB,
    0x5844, 0x4865, 0x7806, 0x6827, 0x18C0, 0x08E1, 0x3882, 0x28A3,
    0xCB7D, 0xDB5C, 0xEB3F, 0xFB1E, 0x8BF9, 0x9BD8, 0xABBB, 0xBB9A,
    0x4A75, 0x5A54, 0x6A37, 0x7A16, 0x0AF1, 0x1AD0, 0x2AB3, 0x3A92,
    0xFD2E, 0xED0F, 0xDD6C, 0xCD4D, 0xBDAA, 0xAD8B, 0x9DE8, 0x8DC9,
    0x7C26, 0x6C07, 0x5C64, 0x4C45, 0x3CA2, 0x2C83, 0x1CE0, 0x0CC1,
    0xEF1F, 0xFF3E, 0xCF5D, 0xDF7C, 0xAF9B, 0xBFBA, 0x8FD9, 0x9FF8,
    0x6E17, 0x7E36, 0x4E55, 0x5E74, 0x2E93, 0x3EB2, 0x0ED1, 0x1EF0,
};

// メモリのCRC16コードを計算
extern unsigned short getMemCRC16( unsigned short crc16, unsigned const char buff[], size_t size )
{
    while ( size != 0 ){
        crc16 = CRC16Table[ (crc16 >> (16 - CHAR_BIT)) ^ *buff ] ^ (crc16 << CHAR_BIT);
        buff++;
        size--;
    }
    return crc16;
}

// 文字列のCRC16コードを計算
extern unsigned short getStrCRC16( const char string[] )
{
    unsigned const char *buff = (unsigned const char *)string;
    
    return getMemCRC16(0xFFFF,buff,strlen(string)) ^ 0x0000;
}

// メイン関数
int main( void )
{
    char  buff[ 256 ];
    char *find;
    
    while ( fgets(buff,sizeof(buff),stdin) != NULL ){
        if ( (find = strchr(buff,'\n')) != NULL ){
            *find = '\0';
        }
        printf( "%04X:%s\n", getStrCRC16(buff), buff );
    }
    return 0;
}
  • 文字列を入力します。
  • またはパイプやリダイレクションを利用して入力させます。
  • 出力は16ビットの16進4桁と文字列が標準出力に表示されます。

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4 コメント

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右送りの場合について教えてください。 (中島です。)
2009-01-08 19:44:04
こんにちは作者さんの情報で、フリーソフトのCRC16計算ソフトと一致する結果をだすことができました。大変助かりました。ところで表題の右送りの場合の件ですが、CRC16のテーブルを右送り用に変更すればいいのかなぁと
試しましたが、計算ソフトと一致しません。計算のコード
(メモリ部分)が左送り用とは異なるのでしょうか?初期値とか出力XORを変更してみましたが、同じでした。自分はあまりCRCのアルゴリズムを理解していませんので、もし情報をお持ちでしたら、御教示願いませんでしょうか?
よろしくお願いします。
Re:右送りの場合について教えてください。 (ブログ管理人)
2009-01-10 22:08:14
>CRC16のテーブルを右送り用に変更すればいいのかなぁと
>試しましたが、計算ソフトと一致しません。
どうやって右送り用に変換しましたか?
私の推測ですが、ここが正しく右送り用に変換されていないと思います。

Vectorさんに『アルゴリズム辞典』の全Cソースがダウンロード可能です。
これをダウンロードして『crc16.c』や『crc16t.c』を参照してみて下さい。
http://www.vector.co.jp/soft/data/prog/se002453.html

CRCのブログ記事は『アルゴリズム辞典』を元に書きました。
私はこの本を1997年に買いました。まだ買えるようです。
http://www.amazon.co.jp/dp/4874084141/
解決できました。 (中島といいます。)
2009-01-12 17:07:08
ブログ管理人殿(masakiさん?)

アドバイスありがとうございました。
結論はテーブルは正しかったんですが、計算の引数の渡し方にミスがありました。


コードは、

#define CHAR_BIT 8
unsigned short getMemCRC16( unsigned short crc16, unsigned const char buff[], unsigned short size )
{
while ( size != 0 )
{
crc16 = (crc16 >> 8)^ CRC16Table[ (crc16 ^ *buff++) & 0xff ] ; //右送り用
//crc16 = CRC16Table[ (crc16 >> 8) ^ *buff++ ] ^ (crc16 << 8); //左送り用

size--;
}
return crc16;

こんな感じになりました。

フリーのCRC生成ツールの結果と一致するようになりました。

ありがとうございました。
Re:解決できました。 (ブログ管理人)
2009-01-14 07:17:18
解決して良かったですね。
ちなみに私の場合は、次の様にしています。

// 右送り用のCRC16計算
extern unsigned short getMemCRC16( unsigned short crc16, unsigned const char buff[], size_t size )
{
  while ( size != 0 ){
    crc16 = CRC16Table[ (unsigned char)crc16 ^ *buff ] ^ (crc16 >> CHAR_BIT);
    buff++;
    size--;
  }
  return crc16;
}

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