unsigned char CheckSum(unsigned char *uBuff, unsigned char uBuffLen){
unsigned char i, uSum=0;
for(i=0; i < uBuffLen; i++){
uSum = uSum + uBuff[i];
}
uSum = (~uSum) + 1;
return uSum;
}
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Você sabe Python? Se sim, o que tentou? Qual foi a dificuldade? – Woss 7/09/17 às 13:04
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Conheço sim. O que não consegui fazer foi entender o código simples em C, mais especificamente na parte "uSum = (~uSum) + 1" que acredito ser uma conversão para complemento de dois. – Pierre Barbosa 7/09/17 às 13:15
1 Resposta
O algoritmo é direto em Python, sem nenhuma alteração - no entanto, a composição do valor final, que tem que ser binário, tem que ter alguns cuidados. Pra começar, claro que o buffer tem que ser um objeto do tipo "bytes" ou algum outro que itere um byte de cada vez (bytearray, memoryview, array.array, etc...). Como em Python esses objetos já tem o comprimento conhecido, não é necessário o segundo parâmetro.
O "for" poderia ser feito com 3 linhas:
result = 0
for element in buffer:
result += element
Mas - aí você nota que se é só para somar todos os elementos de um iterável, a função nativa sum
de Python já faz isso - ou seja, as 3 linhas acima são equivalentes a:
result = sum(buffer)
Daí entra a parte em que se tem que saber o que está acontecendo com os números- independente da linguagem. Na sua função em C, o acumulador "uSum" é um unsigned Char, o que significa que é uma variável que só comporta números de 0 a 255 (8 bits) - e quando a soma extrapola isso, os bits superiores são simplesmente descartados na própria arquitetura da máquina (na CPU).
Os números inteiros em Python, por padrão, tem comprimento indeterminado - então a função sum
retorna a soma total dos bytes de um buffer. Para descartar os bits nas posições maiores que 8, e ficar só com o valor entre 0 e 255, temos duas opções: colocar esse número numa estrutura de dados que só aceite números de 8 bit, descartando o restante - como acontece em C, ou, usa o operador binário "e" bit-a-bit (&
tanto em Python quanto em C) , com um número que tenha só os 8 bits que interessam em 1 - (isso garante que todos os outros vão pra 0). Ou ainda o operador de módulo (%
) - resto de divisão - já que queremos somente os bits mais baixos.
A primeira opção na verdade é um pouco mais complicada - por que ao contrário de C, em que você deve saber o que está fazendo e se trunca ou perde bits dos seus dados é um problema seu. (pode haver warnings em tempo de compilação, mas o código da sua função mesmo é válido), o Python por via de regra vai dar um erro se você tentar colocar um número maior que 255 num único byte. A segunda opção no entanto é bem simples, e podemos inclusive representar a máscara direto em binário mesmo:
result = sum(buffer) & 0b11111111
O operador de complemento de 2 que tanto preocupou você, é exatamente o mesmo em Python - o ~
unário. Só que, como anteriormente, o número operado - ou seja, até aqui a função inteira poderia ser escrita como:
def checksum(buffer):
result = ~(sum(buffer) & 0b11111111) + 1
return result
Agora - tem uma última coisa - que é justamente porque o complemento de 2 é feito numa variável de 1 byte sem sinal em C: o resultado é sempre positivo em C. Em Python, novamente, com seus números sem limitação, o resultado é negativo. Então para termos esse número positivo de volta, a melhor forma pode ser colocar esse número dentro de um objeto bytes criado pelo módulo struct
do Python - e então ler esse byte. Isso por que o método struct.pack
permite definir exatamente como interpretar o número dado como bytes na memória - e então dizemos que queremos importar nosso número menor que 8 bits com sinal - (usando o código "b" como na documentação) - e ler esse byte depois:
import struct
def checksum(buffer):
result = sum(buffer) & 0b11111111
result = ~result + 1
result = struct.pack("b", result)[0]
return result