一、异或校验算法

异或校验算法（XOR校验）是一种简单的校验算法，用于检测数据在传输或存储过程中是否发生了错误。通过将数据中的所有比特位相异或，生成一个校验码，然后将该校验码与接收到的数据进行比较，以确定数据是否被修改或损坏。

异或校验算法的计算过程如下：

（1）将待校验的数据按比特位进行异或操作。

（2）将得到的结果作为校验码。

在接收端，通过执行相同的异或校验算法，将接收到的数据再次计算校验码，并将其与发送端生成的校验码进行比较。如果两个校验码一致，说明数据传输或存储没有发生错误；如果校验码不一致，则表明数据可能遭到了篡改或传输过程中发生了错误。

异或校验算法通常用于简单的数据完整性校验，例如：

（1）串口通信：在串口通信中，异或校验可以用于检测数据是否正确地从发送端传输到接收端。

（2）存储校验：在存储介质中，可以使用异或校验来验证数据的完整性，确保数据在读写过程中没有发生损坏。

（3）网络通信中的校验：在某些通信协议中，也会使用异或校验来验证数据的正确性。

异或校验算法只能检测到奇数位的错误。如果传输或存储过程中发生了偶数位错误，该算法无法发现并纠正错误。因此，在更复杂的应用场景中，可能需要使用更强大的校验算法，如循环冗余校验（CRC）来提高错误检测的可靠性和纠错能力。

二、代码实现

场景：在单片机通信里，单片机需要向上位机发送数据。 封装两个函数，针对发送方和接收方使用，使用异或校验算法对数据进行验证。

2.1 发送方函数

#include <stdio.h>
​
// 计算数据的异或校验码
unsigned char calculate_xor_checksum(const unsigned char* data, size_t length) {
    unsigned char checksum = 0;
    for (size_t i = 0; i < length; i++) {
        checksum ^= data[i];
    }
    return checksum;
}
​
// 发送数据并附加异或校验码
void send_data_with_xor_checksum(const unsigned char* data, size_t length) {
    // 计算异或校验码
    unsigned char checksum = calculate_xor_checksum(data, length);
​
    // 发送数据
    printf("发送数据：");
    for (size_t i = 0; i < length; i++) {
        printf("%02X ", data[i]);
    }
    printf(" 异或校验码：%02X\n", checksum);
}
​
int main() {
    unsigned char data[] = { 0x12, 0x34, 0x56, 0x78 };
​
    send_data_with_xor_checksum(data, sizeof(data));
​
    return 0;
}

2.2 接收方函数

#include <stdio.h>
​
// 验证数据的异或校验码
int validate_xor_checksum(const unsigned char* data, size_t length, unsigned char checksum) {
    unsigned char calculated_checksum = calculate_xor_checksum(data, length);
    return (checksum == calculated_checksum);
}
​
// 接收数据并验证异或校验码
void receive_data_with_xor_checksum(const unsigned char* data, size_t length, unsigned char checksum) {
    printf("接收数据：");
    for (size_t i = 0; i < length; i++) {
        printf("%02X ", data[i]);
    }
​
    // 验证异或校验码
    if (validate_xor_checksum(data, length, checksum)) {
        printf(" 异或校验通过\n");
    } else {
        printf(" 异或校验失败\n");
    }
}
​
int main() {
    unsigned char received_data[] = { 0x12, 0x34, 0x56, 0x78 };
    unsigned char received_checksum = 0xAB;
​
    receive_data_with_xor_checksum(received_data, sizeof(received_data), received_checksum);
​
    return 0;
}

在发送方函数中，通过 calculate_xor_checksum 函数计算数据的异或校验码，然后将数据和校验码一起发送。在接收方函数中，通过 validate_xor_checksum 函数验证接收到的数据的异或校验码是否正确。