用Java语言实现对十六进制字符串异或运算

前言:好久没有写博客,最近一年感觉真是好忙,各种做不完的工作。相信很多上班族都会有这种感觉。最近对NFC进行写卡操作,需要计算一个校验位。一般情况下,校验位多数是由前几个字节进行异或运算所得。

现在我就先说一下我使用的场景:

把一个16字节的数据写到CPU卡(如交通卡)里面,最后一字节是校验码—前十五字节异或。

我开始从网上找了一些别人写的算法发现计算后结果不对,或者就是写的太复杂了,于是自己就写了一个,感觉也比较简单,现在分享给大家,希望一起交流一下。

第一节:什么是异或运算(主要摘自百度百科,熟悉的童靴可以跳过)

定义:

异或,英文为exclusive OR,或缩写成xor

异或(xor)是一个数学运算符。它应用于逻辑运算。异或的数学符号为“⊕”,计算机符号为“xor”。其运算法则为:

a⊕b = (a ∧ b) ∨ (a ∧b)

如果a、b两个值不相同,则异或结果为1。如果a、b两个值相同,异或结果为0。

异或也叫半加运算,其运算法则相当于不带进位的二进制加法:二进制下用1表示真,0表示假,则异或的运算法则为:0⊕0=0,1⊕0=1,0⊕1=1,1⊕1=0(同为0,异为1),这些法则与加法是相同的,,只是不带进位。

异或略称为XOR、EOR、EX-OR

程序中有三种演算子:XOR、xor、⊕。

使用方法如下

z = x ⊕ y

z = x xor y

运算规则:

1. a ⊕ a = 0

2. a ⊕ b = b ⊕ a

3. a ⊕b ⊕ c = a ⊕ (b ⊕ c) = (a ⊕ b) ⊕ c;

4. d = a ⊕ b ⊕ c 可以推出 a = d ⊕ b ⊕ c.

5. a ⊕ b ⊕ a = b.

6.若x是二进制数0101,y是二进制数1011

则x⊕y=1110

只有在两个比较的位不同时其结果是1,否则结果为0

即“两个输入相同时为0,不同则为1”!

逻辑:

逻辑表达式:F=AB’⊕A’B((AB’⊕A’B)’=AB⊙A’B’,⊙为“同或”运算)

异或逻辑的真值表如图1所

示,其逻辑符号如图2所示。异或逻辑的关系是:当AB不同时,输出P=1;当AB相同时,输出P=0。“⊕”是异或运算符号,异或逻辑也是与或非逻辑的组合,其逻辑表达式为:

P=A⊕B

由图1可知,异或运算的规则是

0⊕0=0,0⊕1=1

1⊕0=1,1⊕1=0

口诀:相同取0,相异取1

事实上,XOR 在英文里面的定义为either one (is one), but not both, 也即只有一个为真(1)时,取真(1)。

作用:

在计算机中普遍运用,异或(xor)的逻辑符号一般用xor,也有用⊕的:

真⊕假=真

假⊕真=真

假⊕假=假

真⊕真=假

或者为:

True ⊕ False = True

False ⊕ True = True

False ⊕ False = False

True ⊕ True = False

部分计算机语言用1表示真,用0表示假,所以两个字节按位异或如下

00000000

xor

00000000

———————————-

00000000

============我是分界线1============

下面是两个二进制数值进行异或计算:

11111111

xor

00000000

—————————-

11111111

============我是分界线2============

现实中用的都是十进制的数值,那么我们来看一看两个十进制数值是怎么进行异或计算:

5 ⊕ 2 = ?

1.进行异或计算前会把数值都转换为二进制的:

5和2转为二进制分别为:0101 、0010

0101

xor

0010

—————————-

0111

2.再把结果 0111 转换为十进制的:7

3.所以 5 ⊕ 2 = 7

巧用:

与其它语言不同,C语言和C++语言的异或不用xor,而是用“^”,键入方式为Shift+6。(而其它语言的“^”一般表示乘方)

若需要交换两个变量的值,除了通常使用的借用中间变量进行交换外,还可以利用异或,仅使用两个变量进行交换,如:

1

2

3

a=a^b;

b=b^a;

a=a^b;

详解:

1

2

3

a1=a^b

b=a1^b

a=a1^b=a1^(a1^b)=a1^a1^b=b

注意:

1

a=a^b^(b=a);//此类形式是不正确的UB行为,在不同编译器中会有不同的结果,切勿使用

这样就完成了a与b的交换。

综上:同一变量与另一变量和其异或值异或等于自身。

用例:可使用于加密算法某一环节或更多环节,使算法更复杂,不易被破解,安全性更高。[1]

第二节:用java语言实现:前有阻碍,奋力把它冲开,运用炙热的激-情,

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