JavaScript CRC32

Posted 2023-02-19

【中文标题】JavaScript CRC32

【英文标题】：

【发布时间】：2013-09-09 10:33:18

【问题描述】：

我正在寻找 CRC32 的 现代 javascript 实现。

This implementation，可能起源于here，现在在这里，there 和everywhere，是不可接受的，因为它很慢（500ms/MB），并且依赖于超过 2KB 的空间分隔表，使用 substr 访问。呸！

CRC32 似乎有一些变体，所以我需要匹配这个输出：

mysql> SELECT CRC32('abcde');
> 2240272485

然而，函数实际上并不需要接受字符串，因为我正在使用字节数组。

【问题讨论】：

我做了一个速度比较：Alex的函数是V8上最快的（可能是因为字面数组优化了）：jsperf.com/dyscrc32

【参考方案1】：

我需要这个尽快，所以我自己写了。希望有人觉得它有用。 196 字节（闭包编译器后）。 16 毫秒/MB

编辑：根据每个人的意见进行改进。

var crc32 = (function()

    var table = new Uint32Array(256);

    // Pre-generate crc32 polynomial lookup table
    // http://wiki.osdev.org/CRC32#Building_the_Lookup_Table
    // ... Actually use Alex's because it generates the correct bit order
    //     so no need for the reversal function
    for(var i=256; i--;)
    
        var tmp = i;

        for(var k=8; k--;)
        
            tmp = tmp & 1 ? 3988292384 ^ tmp >>> 1 : tmp >>> 1;
        

        table[i] = tmp;
    

    // crc32b
    // Example input        : [97, 98, 99, 100, 101] (Uint8Array)
    // Example output       : 2240272485 (Uint32)
    return function( data )
    
        var crc = -1; // Begin with all bits set ( 0xffffffff )

        for(var i=0, l=data.length; i<l; i++)
        
            crc = crc >>> 8 ^ table[ crc & 255 ^ data[i] ];
        

        return (crc ^ -1) >>> 0; // Apply binary NOT
    ;

)();

【讨论】：

不，它不会，因为它不需要字符串

不可能，因为没有 Array.charCodeAt

这是否也适用于 unicode，因为它不使用 charCodeAt()？但是，我看到您使用data.length - 它返回的字节数是否是字符（因为 unicode 字符会有所不同）？编辑：啊，好吧，我明白了，它需要一个数组！ :-)

将输出Uint32 转换为Uint8 的正确方法是什么？我用parseInt(output.toString(16), 16)

【参考方案2】：

您链接的代码执行substring 并将结果解析为每个字符的数字。那是非常低效的。

通过简单的优化，我能够将其 快 20 倍。

var a_table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
var b_table = a_table.split(' ').map(function(s) return parseInt(s,16) );
function b_crc32 (str) 
    var crc = -1;
    for(var i=0, iTop=str.length; i<iTop; i++) 
        crc = ( crc >>> 8 ) ^ b_table[( crc ^ str.charCodeAt( i ) ) & 0xFF];
    
    return (crc ^ (-1)) >>> 0;
;

Performances comparison

JsBin to check it gives the same result

【讨论】：

小错字：var crc=crc ^ (-1) 应该是var crc=0 ^ (-1)

@ChrisHutchinson 是的。它不会改变结果，但肯定更干净！

谢谢，顺便说一句，制作了一个只生成 1 个全局变量的版本，b_crc32：gist.github.com/anonymous/028635b9dc2839b260a196d19405a1e1

为什么你的表和here和here不一样？

【参考方案3】：

更新

我添加了一个辅助函数来创建 CRCTable，而不是在代码中使用这个庞大的文字。它还可以用于创建表一次并将其保存在对象或变量中，并让 crc32 函数使用它（或作为 W3C 的示例，检查是否存在并在必要时创建）。我还更新了 jsPerf 以使用 CRCtable 与文字字符串、文字数组、保存的窗口变量和动态指针进行比较（此处显示的示例）。

var makeCRCTable = function()
    var c;
    var crcTable = [];
    for(var n =0; n < 256; n++)
        c = n;
        for(var k =0; k < 8; k++)
            c = ((c&1) ? (0xEDB88320 ^ (c >>> 1)) : (c >>> 1));
        
        crcTable[n] = c;
    
    return crcTable;


var crc32 = function(str) 
    var crcTable = window.crcTable || (window.crcTable = makeCRCTable());
    var crc = 0 ^ (-1);

    for (var i = 0; i < str.length; i++ ) 
        crc = (crc >>> 8) ^ crcTable[(crc ^ str.charCodeAt(i)) & 0xFF];
    

    return (crc ^ (-1)) >>> 0;
;

这是性能差异的链接：http://jsperf.com/js-crc32

这是我的业余爱好。我认为读取数组比子串要快。

警告，我放弃在这些示例中使用 Utf8Encode 函数来简化测试。毕竟，这些只是示例，而且非常粗略。

【讨论】：

一旦修好了，就是本页最快的了（和我的思路一样，但是字面量表大概是用js引擎优化的）。

这太棒了！据我所知，它也可以在 IE8 中工作 - 仅供参考。

随着长表格的代码在网络上传递，表格可能会（故意？）损坏。最初我的 crc32 工作，直到......它做了一个错误。我用你的生成器替换了我的复制/粘贴表，突然不再有错误:-) 谢谢

@Alex 这个代码有什么原因吗？：var crc = 0 ^ (-1); 为什么这和-1 不同？

@Alex：见我上面的评论。您可能会考虑修改您的答案？

【参考方案4】：

Dystroy 优化，但 Alex 仍然更快。请注意，随着文档随着测试的进行而增长，从文档中生成字符串会产生不公平的基准，因为 Alex 是最后一个他是要处理的数据最多的人。

表设置优化很棒，但对使用时间执行的影响值得商榷。

http://jsperf.com/alex-variations

【参考方案5】：

根据@Denys Séguret 的回答，我将它放在了一个 Node.js 项目中： (crc32-adler)

crc.js:

/* jslint node: true */
'use strict';

const CRC32_TABLE = 
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split(' ').map(s => parseInt(s, 16));

exports.CRC32 = class CRC32 
    constructor() 
        this.crc = -1;
    

    update(input) 
        input = Buffer.isBuffer(input) ? input : Buffer.from(input, 'binary');
        input.forEach(c => 
            this.crc = (this.crc >>> 8) ^ CRC32_TABLE[(this.crc ^ c) & 0xff];
        );
    

    finalize() 
        return (this.crc ^ (-1)) >>> 0;
    
;

然后，您可以将其用于数据可能以块的形式出现的流等。对每个块执行update 然后finalize 得到结果。

顺便说一句：除了内置的 *nix crc32 命令，我还发现了this to be a good source for checksum validation。

更新： 更新后的更快的版本 can be found on my GitHub（此处发布太长）

【讨论】：

为什么你的表和here和here不一样？

@Zdanevich 有多种 crc-32 算法。有关示例，请参阅mrob.com/pub/comp/crc-all.html。

【参考方案6】：

为了方便使用，这里是 Alex 答案的缩小版：

var crc32=function(r)for(var a,o=[],c=0;c<256;c++)a=c;for(var f=0;f<8;f++)a=1&a?3988292384^a>>>1:a>>>1;o[c]=afor(var n=-1,t=0;t<r.length;t++)n=n>>>8^o[255&(n^r.charCodeAt(t))];return(-1^n)>>>0;

console.log(crc32('abc'));

console.log(crc32('abc').toString(16).toUpperCase()); // hex