CRCの計算方法について

質問

色々なサイトを参考にして、自分なりにCRC-ITU-TでCRCを計算する関数を作成しました。
いまいち理解が浅く、そのCRCの値が正しいのか判断できずに困っています。
以下にソースを載せます。
アドバイスを、どうかよろしくお願いします。

unsigned short Crc(unsigned char *Data, unsigned long num)
{
　　unsigned short vCrc;　　　　//CRCを計算する変数
　　unsigned char vData;
　　unsigned long i;
　　int j;

　　vCrc = 0;
　　vData = 0; 　　//初期化

　　for(i = 0; i <= num; i++){
　　　　vData = *(Data+i); 　　//1byte読み込み
　　　　for(j = 0; j < 8; j++){

　　　　　　//CRC計算変数がシフトで桁あふれする場合
　　　　　　if((vCrc & 0x8000) != 0){
　　　　　　　　vCrc = vCrc << 1; 　　//1bitシフト
　　　　　　　　vCrc = vCrc ^ 0x1021;　　//多項式とXOR
　　　　　　}
　　　　　　else{
　　　　　　　　vCrc = vCrc << 1;
　　　　　　}

　　　　　　if((vData & 0x80) != 0){
　　　　　　　　vData = vData << 1; 　　//データ変数1bitシフト　　　　　　　　
　　　　　　　　vCrc = vCrc ^ 0x0001;　　//CRC計算変数に1をXOR
　　　　　　}
　　　　　　else{
　　　　　　　　vData = vData << 1;
　　　　　　}
　　　　}
　　}
　　return(vCrc);
}

回答No.2

mikaemi · ベストアンサー

そうなんですか^^ 失礼しました。以下のコードを実行すると boost のライブラリで計算したもの、Ru-LaLaさんのコードで計算したもの、サンプル実装で計算したものを比較すると、Ru-LaLaさんので計算したものだけ値が違うので、Ru-LaLaさんのコードが間違ってる可能性があるような気がします^^;

サンプルコードは、
　http://page.freett.com/seaside/vip/crc/ProgramC1.htm
から取りました。サンプルコードをパクってしまえばいいのでは？（笑）

====
#include <iostream>
#include <boost/crc.hpp>

unsigned short ProgCrc1(unsigned char* Data, unsigned long StartAdr, unsigned long StopAdr)
{ unsigned short vCRC; /*CRCを計算する変数*/
unsigned char vData; /*CRC計算時に１データ読み込む変数*/

/*初期化*/
vCRC = 0;
vData = 0;
/*CRC書き込み位置の初期化*/
*(Data + StopAdr + 1) = 0;
*(Data + StopAdr + 2) = 0;

/*CRC－ITU-Tの計算*/
for(unsigned long Loop1=StartAdr; Loop1<=StopAdr+2; Loop1++) /*CRC書き込み位置までループ*/
{ vData = *(Data + Loop1); /*１Byte読みこみ*/
/*CRC１Byte計算*/
for(char Loop2=0; Loop2<8; Loop2++)
{/*CRC計算変数がシフトで桁あふれするか確認*/
if((vCRC & 0x8000) != 0)
/*桁あふれ有り*/
{ vCRC = vCRC << 1; /*CRC計算変数１Bitシフト*/
vCRC = vCRC ^ 0x1021; /*生成多項式のXOR*/
}
else
/*桁あふれ無し*/
{ vCRC = vCRC << 1; /*CRC計算変数１Bitシフト*/
}

/*データ変数がシフトで桁あふれするか確認*/
if((vData & 0x80) != 0)
/*桁あふれ有り*/
{ vData = vData << 1; /*データ変数１Bitシフト*/
vCRC = vCRC ^ 0x0001; /*CRC計算変数に１XOR*/
}
else
/*桁あふれ無し*/
{ vData = vData << 1; /*データ変数１Bitシフト*/
}
}
}
*(Data + StopAdr + 2) = (unsigned char)(vCRC & 0x00ff); /*CRCの下位書き込み*/
*(Data + StopAdr + 1) = (unsigned char)((vCRC >> 8) & 0x00ff); /*CRCの上位書き込み*/

return(vCRC);
}
unsigned short Crc(unsigned char *Data, unsigned long num)
{
unsigned short vCrc; //CRCを計算する変数
unsigned char vData;
unsigned long i;
int j;

vCrc = 0;
vData = 0; //初期化

for(i = 0; i <= num; i++){
vData = *(Data+i); //1byte読み込み
for(j = 0; j < 8; j++){

//CRC計算変数がシフトで桁あふれする場合
if((vCrc & 0x8000) != 0){
vCrc = vCrc << 1; //1bitシフト
vCrc = vCrc ^ 0x1021; //多項式とXOR
}
else{
vCrc = vCrc << 1;
}

if((vData & 0x80) != 0){
vData = vData << 1; //データ変数1bitシフト
vCrc = vCrc ^ 0x0001; //CRC計算変数に1をXOR
}
else{
vData = vData << 1;
}
}
}
return(vCrc);
}

unsigned short crc_itu_t(unsigned char *data, unsigned long num)
{
boost::crc_basic<16> calc(0x1021);
calc.process_bytes(data, num);
return static_cast<unsigned short>(calc.checksum());
}

int main()
{
unsigned char data[6 + 2] = { 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };
std::cout << std::showbase << std::hex;
std::cout << crc_itu_t(data, 6) << '\n';
std::cout << Crc(data, 6) << '\n';
std::cout << ProgCrc1(data, 0, 5) << '\n';
std::cout << static_cast<int>(data[6]) << '\n';
std::cout << static_cast<int>(data[7]) << '\n';
}
====
./a.exe
0x3afd
0x58e1
0x3afd
0x3a
0xfd

お礼

親切にありがとうございます。
やっぱり間違っているんですね。
教えて頂いたURLをパクリつつ、もう少し頑張ってみます。

回答No.7

Oh-Orange

★昔買ったアルゴリズム事典より抜粋します。

サンプル:
#include <limits.h>

unsigned short crc( unsigned const char *pData, unsigned long lNum )
{
　unsigned int crc16 = 0xFFFFU;
　unsigned long i;
　int j;

　for ( i = 0 ; i < lNum ; i++ ){
　　crc16 ^= (unsigned int)pData[i] << (16 - CHAR_BIT);
　　for ( j = 0 ; j < CHAR_BIT ; j++ ){
　　　if ( crc16 & 0x8000 ){
　　　　crc16 = (crc16 << 1) ^ 0x1021;
　　　}
　　　else{
　　　　crc16 <<= 1;
　　　}
　　}
　}
　return (unsigned short)(~crc16);
}

その他:
・回答者 No.2 さんのリンクのソースでfor文の条件式が『Loop1<=StopAdr+2』となる理由が
　良く分からないな？何で『StopAdr+2』に『+2』にしているの？不思議だ。どいう理由かな。
　そもそも CRC－ITU-T って聞いた事が無い。CRC-CCITT なら聞いた事があります。
　XOR している定数が 0x1021 だから多項式は x^16＋x^12＋x^5＋x^0 となり CRC-CCITT だよな。
　ネット検索したら『CRC－ITU-T』でヒットしたのでページを見たら多項式は同じだった。
　http://page.freett.com/seaside/vip/crc/DocCRC.htm→『ＣＲＣの正体と種類』
　もしかして『CRC－ITU-T』と『CRC-CCITT』は同じなのかな？→読んだら今は『ITU-T』だって。同じだ。
・アルゴリズム事典では『if ( vData & 0x80 ){ … }』の処理はないね。
　この質問のソースを見たときに『あれ？何か？変？』と思った箇所だ。
　もう良く分からないのでこれまで。ギブアップ！
・以上。

お礼

ありがとうございます。参考にします。

回答No.6

mikaemi

うーーん。。。Oh-Orange さんので試してみましたが、値がサンプルコードのものや boost のライブラリのものとは違いますね^^; どれが正しいのか読んでないのでわかりませんが、『あるものは使えばいい。壊れてないのに直すなよ(by ワインバーグ)』ってことで、サンプルコードをそのまま使うのがいいんじゃないでしょうか。。。

回答No.5

Oh-Orange

★最初に。
＞for(i = 0; i <= num; i++){
　↑
　for(i = 0; i < num; i++){
　です。『<=』だと１バイト余分に計算しちゃいますよ。
　『i』カウンタを使うよりはポインタを使ったら。
・下に書き直したソースを貼り付けて置きます。

サンプル:
unsigned short Crc( unsigned char *Data, unsigned long num )
{
　unsigned short vCrc;　　//CRCを計算する変数
　unsigned char vData;
　int i;

　for ( vCrc = 0 ; num > 0 ; num-- ){
　　vData = *Data++; 　//1byte読み込み

　　for ( i = 0 ; i < 8 ; i++ ){
　　　vCrc <<= 1;　//1bitシフト
　　　vData <<= 1;　//データ変数1bitシフト

　　　//CRC計算変数がシフトで桁あふれする場合
　　　if ( vCrc & 0x8000 ){
　　　　vCrc ^= 0x1021;　//多項式とXOR
　　　}
　　　if ( vData & 0x80 ){
　　　　vCrc ^= 1;　//CRC計算変数に1をXOR
　　　}
　　}
　}
　return vCrc;
}

その他:
・次のリンクを元に CRC-CCITT を書き直すと左ローテートしないといけないみたいだよ。
　http://www.wdic.org/w/WDIC/CRC→『CRC - 通信用語の基礎知識』
・テーブルを用いた CRC16 のソースが Vector さんのところにあります。
　下の『参考URL』もどうぞ。
・以上。

参考URL：

http://www.vector.co.jp/soft/dos/hardware/se020402.html

お礼

なるほど、まずはそこからおかしかったのですね。
ありがとうございます。

回答No.4

mikaemi

ていうか、コードが似てるので、パクりそこねたんですかね^^ そのまま使えばいいんじゃないでしょうか。。。

回答No.3

mikaemi

ん？ProgCrc1(data, 0, 5) で呼び出さないといけないのかな？すみません、Ru-LaLa さんのプログラムをきちんと読んでいないので^^; でも、

　std::cout << ProgCrc1(data, 0, 5) << '\n';

としても、値が 0xcd50 になって、他ので計算した値とは違いました^^;

回答No.1

mikaemi

直接の回答ではないですが、特別なものでなければ、自分で作るより boost とかの CRC を使ったほうがいいんじゃないかと思います^^

http://boost.cppll.jp/HEAD/libs/crc/crc.html

お礼

早い回答ありがとうございます。
すみません、私はC言語初心者でして。
参考のURL先の内容を理解できません。
本当に、ごめんなさい。