Java编程实现对十六进制字符串异或运算代码示例

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exclusiveOR，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=xxory

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eitherone(isone),butnotboth，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

下面是两个二进制数值进行异或计算：

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

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：

a=a^b;
b=b^a;
a=a^b;

详解：

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

注意：

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：

private static String xor(String strHex_X,String strHex_Y){
	//将x、y转成二进制形式  
	String anotherBinary=Integer.toBinaryString(Integer.valueOf(strHex_X,16));
	String thisBinary=Integer.toBinaryString(Integer.valueOf(strHex_Y,16));
	String result = "";
	//判断是否为8位二进制，否则左补零  
	if(anotherBinary.length() != 8){
		for (int i = anotherBinary.length(); i <8; i++) {
			anotherBinary = "0"+anotherBinary;
		}
	}
	if(thisBinary.length() != 8){
		for (int i = thisBinary.length(); i <8; i++) {
			thisBinary = "0"+thisBinary;
		}
	}
	//异或运算  
	for (int i=0;i<anotherBinary.length();i++){
		//如果相同位置数相同，则补0，否则补1  
		if(thisBinary.charAt(i)==anotherBinary.charAt(i))  
		            result+="0"; else{
			result+="1";
		}
	}
	Log.e("code",result);
	return Integer.toHexString(Integer.parseint(result, 2));
}

注意：以上方法是针对一个十六进制字符串一字节之间的异或运算，如对十五字节的十六进制字符串异或运算：

1312f70f900168d900007df57b4884
先进行拆分：13 12 f7 0f 90 01 68 d9 00 00 7d f5 7b 48 84
13 xor 12-->1
1 xor f7-->f6
f6 xor 0f-->f9
....
62 xor 84-->e6

即，得到的一字节校验码为：e6
补充，给一些朋友增加了一个简单的调用方法，仅供参考：

public String checkcode_0007(String para){
	String[] dateArr = new String[15];
	try {
		dateArr[0] = para.substring(0, 2);
		dateArr[1] = para.substring(2, 4);
		dateArr[2] = para.substring(4, 6);
		dateArr[3] = para.substring(6, 8);
		dateArr[4] = para.substring(8, 10);
		dateArr[5] = para.substring(10, 12);
		dateArr[6] = para.substring(12, 14);
		dateArr[7] = para.substring(14, 16);
		dateArr[8] = para.substring(16, 18);
		dateArr[9] = para.substring(18, 20);
		dateArr[10] = para.substring(20, 22);
		dateArr[11] = para.substring(22, 24);
		dateArr[12] = para.substring(24, 26);
		dateArr[13] = para.substring(26, 28);
		dateArr[14] = para.substring(28, 30);
	}
	catch (Exception e) {
		// TODO: handle exception
	}
	String code = "";
	for (int i = 0; i < dateArr.length-1; i++) {
		if(i == 0){
			code = xorString(dateArr[i], dateArr[i+1]);
		} else{
			code = xorString(code, dateArr[i]);
		}
	}
	return code;
}

然后再主函数或者其他方法里面调用：

String code = checkcode_0007("1312f70f900168d900007df57b4884"); 

code就是获取的校验码了。

总结

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