奇偶校验原理及C实现

奇偶校验，是通过计算数据流中比特位1的个数向原数据流后补充1bit的“0”或“1”，来检查数据流是否正确的方法。

奇校验（odd parity）：如果字符数据位中“1”的数目为偶数，校验位为"1"；如果为奇数，校验位为“0”。

偶校验（even parity）：如果字符数据位中“1”的数目为偶数，校验位为“0”；如果为奇数，校验位为“1”。

因为传输数据位中，0和1出错的概率各占50%，所以对于奇偶校验算法，只有50%的概率检测到传输数据的错误。典型应用是8bit串口数据传输后的增加校验位，用于校验串口通信数据的正确性。

1、直接法

// data: 待校验数据
// return：data中1的数目为奇数，返回true，否则返回false。
bool ParityCheck(uint32_t data)
{
    bool parity = false;
    while (data)
    {
        if (data & 0x1)
        {
        	parity = !parity;
        }
        data >>= 1;
    }
    return parity;
}

2、常规方法

// data: 待校验数据
// return：data中1的数目为奇数，返回true，否则返回false。
bool ParityCheck(uint32_t data)
{
    bool parity = false;
    while (data)
    {
        parity = !parity;
        data &= data - 1;
    }
    return parity;
}

3、查表法

#define P2(n)	n, n^1, n^1, n
#define P4(n)	P2(n), P2(n^1), P2(n^1), P2(n)
#define P6(n)	P4(n), P4(n^1), P4(n^1), P4(n)

// 通过嵌套宏定义生成校验表
// 表中说明了0-255数字中包含1的个数
// 含偶数个1，取值为0，否则取值为1
const bool ParityTable[256] = 
{
    P6(0), P6(1), P6(1), P6(0)
}

// data: 待校验数据
// return： data中1的数目为奇数，返回true，否则返回false。
bool ParityCheck(uint32_t data)
{
    // 将高位和低位的“1”通过异或操作消除
    // 最终保留的1-8位奇偶性和1-32位的奇偶性相同
    data ^= data >> 16;
    data ^= data >> 8;
    
    if (ParityTable[data & 0xff])
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}