将 C++ 校验和函数转换为 Java答案

【问题标题】：Converting a C++ Checksum function to Java将 C++ 校验和函数转换为 Java
【发布时间】：2012-12-12 11:48:39
【问题描述】：

我正在尝试将此 C++ 校验和转换为 Java，但目前我失败了。我做错了什么？

它应该做什么？它应该为 OpenGL 中的缓冲区返回正校验和

这是 C 部分。

DWORD QuickChecksum(DWORD *data, int size){

if(!data) {
    return 0x0; 
}

DWORD sum;
DWORD tmp;
sum = *data;

for(int i = 1; i < (size/4); i++)
{
    tmp = data[i];
    tmp = (DWORD)(sum >> 29) + tmp;
    tmp = (DWORD)(sum >> 17) + tmp;
    sum = (DWORD)(sum << 3)  ^ tmp;
}

return sum;
}

这是我在 Java 中尝试过的。据我所知，DWORD 是 32 位的，所以我在 long 中使用 int 来获得一个 unsigned int，这应该在 java 中使用 >>>?

我一直在关注这个问题，以至于我对它视而不见。

public static long getChecksum(byte[] data, int size) {
    long sum, tmp;
    sum = getInt(new byte[]{data[0], data[1], data[2], data[3]},true) & 0xFF;
    for(int I = 4; I < data.length; I += 4)
    {
        tmp = getInt(new byte[]{data[I],data[I+1],data[I+2],data[I+3]},true) & 0xFF;
        tmp = (sum >>> 29) + tmp;
        tmp = (sum >>> 17) + tmp;
        sum = (sum << 3) ^ tmp;
    }
    return sum & 0xFF;
}

private static int getInt(byte[] bytes, boolean big) {
    ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(bytes);
    return bb.getInt();
}

感谢大家的帮助！

【问题讨论】：

不详细看这个，你确定字节序是正确的吗？
&0xFF 在那里做什么？
鉴于您提出“它应该做什么？”的问题，我建议您退后一步，先问问自己是否应该首先使用它。网络非常适合查找代码的 sn-ps，但就我个人而言，我喜欢在准备将它们包含到我自己的工作中之前了解它们在做什么。
@PeteH 这不仅仅是我从互联网上找到的 sn-p，它已经在生产代码中使用了很长时间。（鉴于我没有编写原始代码）但是由于在应用程序的开发中从 C 到 Java 的变化，我仍然需要将那段特定的代码转换为 Java。这就是为什么我知道 C 部分在这种情况下确实给出了正确的结果。

标签： java c++ checksum

【解决方案1】：

明显的错误是，在三个地方，您将输入字和最终校验和与0xff 进行与运算，丢失了高 24 位。据推测，您正在尝试将 long 值减少到 32 位，这需要与 0xffffffffL 进行 AND。在执行此操作之前，您还需要将 getInt() 的返回值转换为 long，否则您仍然会得到想要避免的符号扩展。

我的 Java 有点生疏了，但我相当肯定，只要你使用 >>> 进行右移（就像你一样），坚持使用 int 就会得到正确的结果。

您还有一个错误，即您在未检查输入是否为空的情况下无条件读取前四个字节。

您还需要确保输入具有 4 个字节的倍数；通过检查长度，或者将其更改为使用 int[] 而不是像 C 版本那样使用 byte[]。当然，也不需要 size 参数，因为 Java 数组会随身携带它们的大小。

以下应该给出与 C 版本相同的结果：

public static int checksum(int[] data)
{
    if (data.length == 0) {
        return 0;
    }

    int sum = data[0];
    for (int i = 1; i < data.length; ++i) {
        int tmp = data[i];
        tmp = (sum >>> 29) + tmp;
        tmp = (sum >>> 17) + tmp;
        sum = (sum << 3)   ^ tmp;
    }

    return sum;
}

【讨论】：

刚刚进行了所有这些更改，甚至尝试了您的代码（您的代码确实给了我类似于正确的结果），但结果是：旧校验和 = 4011644098，新校验和是 713196854 并且有由于某种原因仍然是负校验和。莫非要工作很久？
@user1897599：你会在 Java 中得到负校验和，因为 Java 没有无符号类型的概念。二进制值应该是正确的；如果您真的想要一个正值，那么我想您可以将long 用于返回值（return (long)sum & 0xffffffffL;），但中间结果不需要它。如果您得到不同的阳性结果，那么数据或计算会有所不同。尝试使用调试器单步执行两者，看看差异在哪里。

【解决方案2】：

C++ 版本返回 sum 的 32 位，但您的 Java 版本返回 & 0xFF，只剩下 8 位。

您使用>>> 进行无符号移位，并且定义了所有其他操作，以便它们在有符号Java 类型中的结果等于对C++ 无符号类型的相同操作，但有符号位的解释除外。所以你实际上可以在这里使用int。
如果你继续使用long，你需要使用& 0xFFFFFFFF来获得32位。

【讨论】：

【解决方案3】：

在 Java 中，>>> 执行无符号移位，这意味着它将位值 0 插入新移入的位，将负数变为正数。有符号移位>> 扩展了符号位，负值为 1，因此负数保持负数。

要修复您的代码，至少在 & 操作中将 0xFF 替换为 0xFFFFFFFF。另外，我认为您每次分配给tmp 和sum 时可能都必须这样做，而不仅仅是在循环之后一次（不是100％肯定，必须通过代码查看是否保留了正确的位并且即使没有 ANDing，也没有额外的位潜入，所以安全总比抱歉好）。

我还要在方法中添加第一件事：

if (data.length & 3 != 0) 
    throw new IllegalArgumentException("byte buffer size not multiple of 4");

另外，我要么删除 size 参数，要么实际使用它而不是 data.length（在检查它是否有效之后），以防数据可能比您想要处理的字节多。

【讨论】：