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Jetbrains全家桶1年46，售后保障稳定

校验和思路

首先，IP、ICMP、UDP和TCP报文头都有检验和字段，大小都是16bit，算法基本上也是一样的。

在发送数据时，为了计算数据包的检验和。应该按如下步骤：

1、把校验和字段设置为0；

2、把需要校验的数据看成以16位为单位的数字组成，依次进行二进制反码求和；

3、把得到的结果存入校验和字段中

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在接收数据时，计算数据包的检验和相对简单，按如下步骤：

1、把首部看成以16位为单位的数字组成，依次进行二进制反码求和，包括校验和字段；

2、检查计算出的校验和的结果是否为0；

3、如果等于0，说明被整除，校验和正确。否则，校验和就是错误的，协议栈要抛弃这个数据包。

虽然说上面四种报文的校验和算法一样，但是在作用范围存在不同：IP校验和只校验20字节的IP报头；而ICMP校验和覆盖整个报文(ICMP报头+ICMP数据)；UDP和TCP校验和不仅覆盖整个报文，而且还有12个字节的IP伪首部，包括源IP地址(4字节)、目的IP地址(4字节)、协议(2字节)、TCP/UDP包长(2字节)。另外UDP、TCP数据报的长度可以为奇数字节，所以在计算校验和时需要在最后增加填充字节0(填充字节只是为了计算校验和，可以不被传送)。

校验和计算方法：

对一个无符号的数，先求其反码，然后从低位到高位，按位相加，有益处则向高位进1(和一般的二进制法则一样),若最高位有进位，则向最低位进1.

特点：关于二进制反码循环移位求和运算需要说明的一点是，先取反后相加与先相加后取反，得到的结果是一样的。

可结合性和可交换性

用A，B，C，D，E，F分别表示一个8位的二进制数（一个字节），用[A, B]这样的形式表示A*256+B，那么16位校验和可以用个如下形式给出

sum = [A，B]+’[C，D]+’[E，F]；

其中， +’被表示二进制循环移位加法

可结合性：[A，B]+’[C，D]+’[E，F] = [A，B]+’（[C，D]+’[E，F]）
可交换性：[A，B]+’[C，D]+’[E，F] = [C，D]+’[A，B]+’[E，F]

字节自主性

[A，B]+’[C，D]+’[E，F] = [B，A]+’（[D，C]+’[F，E]）

由于若最高位有进位，则向最低位进1 这样的特性，第15位到0位进位，第7位向第8位进位，所以，整个求和结果是一样的。

并行计算

有些机器的字处理长度是16的倍数，这样可以提高他的计算速度，由于可结合行，那么32位机器可以[A，B，C，D]+’…进行32校验和。

为什么使用二进制反码循环移位加法呢？

我们知道，计算机中有原码，反码，补码，为什么要使用二进制反码来计算校验和呢，而不是直接使用原码或者是补码呢？

二进制反码循环移位加法求和优点

1. 不依赖系统是大端小端。即无论你是发送方计算机或者接收方检查校验和时，都不要调用htons或者ntohs，直接通过上面的算法就可以得到正确的结果。这个问题你可以自己举个例子，用反码求和时，交换16位数的字节顺序，得到的结果相同，只是字节顺序相应地也交换了；而如果使用原码或者补码求和，得到的结果可能就不同。

2. 计算和验证校验和比较简单、快递。

举例:

对于一串16进制数据：0001f203f4f5f6f7

正常顺序是将高8位*256之后，即将高位向左移动8位，加上低8位，交换顺序反之

可以明显得到，二进制反码循环移位加法与字节序无关。

代码：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>

using namespace std;

void main(int argc, char *argv[])
{
    FILE *fp;
    char ch;
    unsigned char LowChar, HighChar;
    unsigned int count = 0, checksum = 0, byte = 0;
    unsigned long int sum = 0;


    //打开文件文本
    if ((fp = fopen("I:\\1.txt", "r")) == NULL)
    {
        printf("File cannot be opened!");
        system("pause");
        return;
    }
    printf("4位 -- sum\n");
    //从文本中读取字符
    while(1)
    {
        if ((ch = fgetc(fp))!=EOF)
        {
            count++;                        //从1开始计数
            if (ch != ' ')
            {
                //将一个16进制字符转化为整形
                if (ch >= '0' && ch <= '9')
                {
                    ch -= '0';
                }
                else if (ch >= 'a' && ch <= 'f')
                {
                    ch = ch-'a'+10;
                }
                else if(ch >= 'A' && ch <= 'F')
                {
                    ch = ch-'A'+ 10;
                }


                //计算8字节的累加值
                if (count%2 == 1)
                {
                    HighChar = ch << 4;     //作为一个字节的高四位
                }
                else
                {
                    LowChar = ch & 0x0f;    //作为一个字节的低四位
                    byte = HighChar|LowChar;//构成一个字节

                    //16位并行计算
                    if (count % 4 == 2)     //高8位与sum相加
                    {
                        sum += byte << 8;   
                    }
                    else if(count % 4 == 0) //低8位与sum相加
                    {
                        sum += byte;
                    }
                    printf("%04x -- %8lx \n", byte, sum);
                }
            }
            else 
            {
                count--;
            }
        }
        else
        {
            break;
        }
    }

    //如果16位sum产生进位，将进位移加到低位
    if ( sum >> 16)
    {
        checksum = ~(long(sum>>16)+long(sum&0x0000ffff));
    }
    printf("\n移位后sum: %x", (long(sum>>16)+long(sum&0x0000ffff)));
    printf("\nCheckSum1: %x", checksum);
    //避免再次进位 
    checksum = checksum&0x0000ffff;

    //输出校验和
    printf("\nCheckSum: %x\n", checksum);

    system("pause");
}

运行结果

参考博客：传送门