Java CRC算法大全（复制的）||| 关于Java处理串口二进制数据的问题 byte的范围 一个字节8bits
前置知识点
byte的范围[-128~127] 内存里表现为 0x00~0xFF
刚好是一个8bits的字节
问题
byte[] hexData = new byte[] {0x01, 0x03, 0x04, 0x02, 0x1F, 0x01, 0x4E, 0x4B, (byte)0xE9 };
Java先把括号里的识别为int数，然后再自动转换为byte
这里的int数0xE9，超出了byte的范围[-128~127]，所以不会自动转换，必须代码指定强制转换。
那么问题来了，内存里是这样的
调试器结果：
而且打印出来的 (hexData[8]) 也是这样，所以不是调试器的问题，而是Java就是这么识别的。
解决
用 (hexData[8]&0xFF) 即可取出低位
揭秘
byte是有符号的，为了方便硬件运算，因此正负转换用了补码
Java所有数默认都识别为int，0xE9 被识别为 (int)233 超出了byte范围[-128~127]。
强制转换为byte后发生上溢，溢出了233-127=106，因此结果为 -1+(-128)+106=-23
-23的十六进制为 FFFFFFFFFFFFFFE9，也就是调试器里的那个数值
所以正数的时候没错，但负数的时候就需要处理了
对于 byte[-128,127], 其[0,127]范围的数据和 int 中的 [0,127] 完全一致,不需要 & 0XFF, 只有对于 [-128,-1] 的 byte 数据才需要 & 0XFF.
PS: 就算你用 byteArr[i] &= 0xFF 也是徒劳，因为字面量都会被识别为int，字面量一旦大于0x7F(127)，强制转换为byte时就上溢变成byte负数了。所以如果你要计算byte，只能放到更大的变量类型，如int里计算，如下CRC大全代码示例，全都是用int处理的
CRC大全
首先提供一个在线计算CRC的网站供对比
http://www.ip33.com/crc.html
然后提供从CSDN复制过来并修复问题的代码，因为绝大部分人都不知道处理byte是需要取位的，必须使用 hexByte&0xFF
所以你要么在传入计算之前先 hexByte = hexByte&0xFF
要么就在校验计算函数里取 hexByte&0xFF ，这里我选择第二种
/*
* 代码修改自「Dan淡淡的心」 https://blog.csdn.net/qq_41054313/article/details/90229591 增加了取位data[j]&0xFF
* 修改者 YuCloud
*/
public class CRC {
public static byte crc4_itu(byte[] data, int offset,int length){
byte i;
byte crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for (i = 0; i < 8; ++i){
if ((crc & 1) != 0)
crc = (byte) (((crc & 0xff) >> 1 ) ^ 0x0C);// 0x0C = (reverse 0x03)>>(8-4)
else
crc = (byte) ((crc & 0xff) >> 1);
}
}
return (byte) (crc & 0xf);
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-5/EPC x5+x3+1
* Poly: 0x09
* Init: 0x09
* Refin: False
* Refout: False
* Xorout: 0x00
* Note:
*****************************************************************************/
public static byte crc5_epc(byte data[],int offset,int length){
byte i;
byte crc = 0x48; // Initial value: 0x48 = 0x09<<(8-5)
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for ( i = 0; i < 8; i++ ){
if ( (crc & 0x80) != 0)
crc = (byte) ((crc << 1) ^ 0x48); // 0x48 = 0x09<<(8-5)
else
crc <<= 1;
}
}
return (byte) (crc >> 3 & 0x1f);
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-5/ITU x5+x4+x2+1
* Poly: 0x15
* Init: 0x00
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0x00
* Note:
*****************************************************************************/
public static byte crc5_itu(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
byte crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for (i = 0; i < 8; ++i){
if ((crc & 1) == 0)
crc = (byte) ((crc&0xff) >> 1);
else
crc = (byte) (((crc&0xff) >> 1) ^ 0x15);// 0x15 = (reverse 0x15)>>(8-5)
}
}
return (byte) (crc & 0x1f);
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-5/USB x5+x2+1
* Poly: 0x05
* Init: 0x1F
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0x1F
* Note:
*****************************************************************************/
public static byte crc5_usb(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
byte crc = 0x1F; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for (i = 0; i < 8; ++i){
if ((crc & 1) == 0)
crc = (byte) ((crc&0xff) >> 1);
else
crc = (byte) (((crc&0xff) >> 1) ^ 0x14);// 0x14 = (reverse 0x05)>>(8-5)
}
}
return (byte) (crc ^ 0x1F & 0x1f);
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-6/ITU x6+x+1
* Poly: 0x03
* Init: 0x00
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0x00
* Note:
*****************************************************************************/
public static byte crc6_itu(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
byte crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for (i = 0; i < 8; ++i){
if ((crc & 1) == 0)
crc = (byte) ((crc&0xff) >> 1);
else
crc = (byte) (((crc&0xff) >> 1) ^ 0x30);// 0x30 = (reverse 0x03)>>(8-6)
}
}
return (byte) (crc & 0x3f);
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-7/MMC x7+x3+1
* Poly: 0x09
* Init: 0x00
* Refin: False
* Refout: False
* Xorout: 0x00
* Use: MultiMediaCard,SD,ect.
*****************************************************************************/
public static byte crc7_mmc(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
byte crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF; // crc ^= *data; data++;
for ( i = 0; i < 8; i++ )
{
if ( (crc & 0x80) ==0)
crc <<= 1;
else
crc = (byte) ((crc << 1) ^ 0x12); // 0x12 = 0x09<<(8-7)
}
}
return (byte) (crc >> 1 & 0x7f);
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-8 x8+x2+x+1
* Poly: 0x07
* Init: 0x00
* Refin: False
* Refout: False
* Xorout: 0x00
* Note:
*****************************************************************************/
public static byte crc8(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
byte crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for ( i = 0; i < 8; i++ )
{
if ( (crc & 0x80) == 0)
crc <<= 1;
else
crc = (byte) ((crc << 1) ^ 0x07);
}
}
return crc;
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-8/ITU x8+x2+x+1
* Poly: 0x07
* Init: 0x00
* Refin: False
* Refout: False
* Xorout: 0x55
* Alias: CRC-8/ATM
*****************************************************************************/
public static byte crc8_itu(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
byte crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for ( i = 0; i < 8; i++ )
{
if ( (crc & 0x80) == 0)
crc <<= 1;
else
crc = (byte) ((crc << 1) ^ 0x07);
}
}
return (byte) (crc ^ 0x55);
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-8/ROHC x8+x2+x+1
* Poly: 0x07
* Init: 0xFF
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0x00
* Note:
*****************************************************************************/
public static byte crc8_rohc(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
byte crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for ( i = 0; i < 8; i++ )
{
if ( (crc & 0x80) == 0)
crc = (byte) ((crc&0xff) >> 1);
else
crc = (byte) (((crc&0xff) >> 1) ^ 0xE0);
}
}
return crc;
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-8/MAXIM x8+x5+x4+1
* Poly: 0x31
* Init: 0x00
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0x00
* Alias: DOW-CRC,CRC-8/IBUTTON
* Use: Maxim(Dallas)'s some devices,e.g. DS18B20
*****************************************************************************/
public static byte crc8_maxim(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
byte crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for ( i = 0; i < 8; i++ ){
if ( (crc & 1) == 0)
crc = (byte) ((crc&0xff) >> 1);
else
crc = (byte) (((crc&0xff) >> 1) ^ 0x8C);
}
}
return crc;
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-16/IBM x16+x15+x2+1
* Poly: 0x8005
* Init: 0x0000
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0x0000
* Alias: CRC-16,CRC-16/ARC,CRC-16/LHA
*****************************************************************************/
public static short crc16_ibm(byte data[],int offset,int length){
byte i;
short crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for (i = 0; i < 8; ++i)
{
if ((crc & 1) == 0)
crc = (short) (crc >> 1);
else
crc = (short) ((crc >> 1) ^ 0xA001); // 0xA001 = reverse 0x8005
}
}
return crc;
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-16/MAXIM x16+x15+x2+1
* Poly: 0x8005
* Init: 0x0000
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0xFFFF
* Note:
*****************************************************************************/
public static short crc16_maxim(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
short crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for (i = 0; i < 8; ++i){
if ((crc & 1) == 0)
crc = (short) (crc >> 1);
else
crc = (short) ((crc >> 1) ^ 0xA001); // 0xA001 = reverse 0x8005
}
}
return (short) ~crc; // crc^0xffff
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-16/USB x16+x15+x2+1
* Poly: 0x8005
* Init: 0xFFFF
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0xFFFF
* Note:
*****************************************************************************/
public static short crc16_usb(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
short crc = (short) 0xffff; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF; // crc ^= *data; data++;
for (i = 0; i < 8; ++i)
{
if ((crc & 1) == 0)
crc = (short) (crc >> 1);
else
crc = (short) ((crc >> 1) ^ 0xA001); // 0xA001 = reverse 0x8005
}
}
return (short) ~crc; // crc^0xffff
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-16/MODBUS x16+x15+x2+1
* Poly: 0x8005
* Init: 0xFFFF
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0x0000
* Note:
*****************************************************************************/
public static short crc16_modbus(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
short crc = (short) 0xffff; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF; // crc ^= *data; data++;
for (i = 0; i < 8; ++i){
if ((crc & 1) == 0)
crc = (short) ((crc & 0xffff) >> 1);
else
crc = (short) (((crc & 0xffff) >> 1) ^ 0xA001); // 0xA001 = reverse 0x8005
}
}
return crc;
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-16/CCITT x16+x12+x5+1
* Poly: 0x1021
* Init: 0x0000
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0x0000
* Alias: CRC-CCITT,CRC-16/CCITT-TRUE,CRC-16/KERMIT
*****************************************************************************/
public static short crc16_ccitt(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
short crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for (i = 0; i < 8; ++i){
if ((crc & 1) != 0)
crc = (short) ((crc >> 1) ^ 0x8408); // 0x8408 = reverse 0x1021
else
crc = (short) (crc >> 1);
}
}
return crc;
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-16/CCITT-FALSE x16+x12+x5+1
* Poly: 0x1021
* Init: 0xFFFF
* Refin: False
* Refout: False
* Xorout: 0x0000
* Note:
*****************************************************************************/
public static short crc16_ccitt_false(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
short crc = (short) 0xffff; //Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= (short)(data[j]&0xFF) << 8; // crc ^= (uint6_t)(*data)<<8; data++;
for (i = 0; i < 8; ++i)
{
if ( (crc & 0x8000) != 0)
crc = (short) ((crc << 1) ^ 0x1021);
else
crc <<= 1;
}
}
return crc;
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-16/X25 x16+x12+x5+1
* Poly: 0x1021
* Init: 0xFFFF
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0XFFFF
* Note:
*****************************************************************************/
public static short crc16_x25(byte[] data,int offset,int length){
byte i;
short crc = (short) 0xffff; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for (i = 0; i < 8; ++i)
{
if ((crc & 1) != 0)
crc = (short) ((crc >> 1) ^ 0x8408); // 0x8408 = reverse 0x1021
else
crc = (short) (crc >> 1);
}
}
return (short) ~crc;
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-16/XMODEM x16+x12+x5+1
* Poly: 0x1021
* Init: 0x0000
* Refin: False
* Refout: False
* Xorout: 0x0000
* Alias: CRC-16/ZMODEM,CRC-16/ACORN
*****************************************************************************/
public static short crc16_xmodem(byte[] data, int offset,int length){
byte i;
short crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= ((short)data[j]&0xFF) << 8;
for (i = 0; i < 8; ++i){
if ( (crc & 0x8000) != 0)
crc = (short) ((crc << 1) ^ 0x1021);
else
crc <<= 1;
}
}
return crc;
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-16/DNP x16+x13+x12+x11+x10+x8+x6+x5+x2+1
* Poly: 0x3D65
* Init: 0x0000
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0xFFFF
* Use: M-Bus,ect.
*****************************************************************************/
public static short crc16_dnp(byte[] data, int offset,int length){
byte i;
short crc = 0; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for (i = 0; i < 8; ++i){
if ((crc & 1) != 0)
crc = (short) ((crc >> 1) ^ 0xA6BC); // 0xA6BC = reverse 0x3D65
else
crc = (short) (crc >> 1);
}
}
return (short) ~crc; // crc^Xorout
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-32 x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1
* Poly: 0x4C11DB7
* Init: 0xFFFFFFF
* Refin: True
* Refout: True
* Xorout: 0xFFFFFFF
* Alias: CRC_32/ADCCP
* Use: WinRAR,ect.
*****************************************************************************/
public static int crc32(byte[] data, int offset,int length){
byte i;
int crc = 0xffffffff; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= data[j]&0xFF;
for (i = 0; i < 8; ++i){
if ((crc & 1) != 0)
crc = (crc >> 1) ^ 0xEDB88320;// 0xEDB88320= reverse 0x04C11DB7
else
crc = (crc >> 1);
}
}
return ~crc;
}
/******************************************************************************
* Name: CRC-32/MPEG-2 x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1
* Poly: 0x4C11DB7
* Init: 0xFFFFFFF
* Refin: False
* Refout: False
* Xorout: 0x0000000
* Note:
*****************************************************************************/
public static int crc32_mpeg_2(byte[] data,int offset, int length){
byte i;
int crc = 0xffffffff; // Initial value
length += offset;
for(int j=offset;j<length;j++) {
crc ^= (data[j]&0xFF) << 24;
for (i = 0; i < 8; ++i){
if ( (crc & 0x80000000) != 0)
crc = (crc << 1) ^ 0x04C11DB7;
else
crc <<= 1;
}
}
return crc;
}
}
/*
* 代码修改自「Dan淡淡的心」 https://blog.csdn.net/qq_41054313/article/details/90229591 增加了取位data[j]&0xFF
* 修改者 YuCloud
*/
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