有什么方法在Python中对两个字节进行溢出相加吗？

Question

我正在使用pySerial来读取连接设备的数据。我想计算每个接收到的数据包的校验和。这个数据包是以字符数组的形式读取的，实际的校验和是数据包最后一个字节，也就是在数据包的末尾。为了计算校验和，我通常会对数据包的有效载荷进行求和，然后将结果与实际的校验和进行比较。

通常在像C这样的语言中，我们会遇到溢出的问题，因为校验和本身只有一个字节。我不太确定Python的内部机制，但根据我对这个语言的了解，它似乎会默认使用更大的变量（可能是某种内部的大整数类）。有没有办法在不自己实现的情况下，模拟两个字符相加时的预期行为呢？谢谢。

Answer 1

把字节加起来，然后取余数，比如用 sum(bytes) % 256（或者 sum(bytes) & 0xFF），在很多编程语言中，这样做可能会遇到整数溢出的问题，因为整数类型能表示的最大值是有限的。

不过，既然我们在说的是Python，这个问题其实不存在：Python中的整数是任意精度的，所以不会发生整数溢出。

如果你想逐个元素进行取余操作，可以使用 functools.reduce()：

>>> payload = [100, 101, 102, 103, 104] # arbitrary sequence of bytes
# (Python 3 uses functools.reduce() instead of builtin reduce() function)
>>> import functools
>>> functools.reduce(lambda x,y: (x+y)%256, payload)
254

Answer 2

为了改进之前的例子，可以用0xFF进行按位与运算。不太确定Python是否默认会进行这种优化。

sum(bytes) & 0xFF

Answer 3

当然可以，只需要对你的结果进行取模运算，这样就能把它调整到你想要的大小。你可以在最后一步进行取模，也可以在每一步都进行。比如：

>>> payload = [100, 101, 102, 103, 104] # arbitrary sequence of bytes
>>> sum(payload) % 256 # modulo 256 to make the answer fit in a single byte
254 # this would be your checksum