一个UUID生成算法的C语言实现 --- WIN32版本 .

一个UUID生成算法的C语言实现——WIN32版本

 

cheungmine

2007-9-16

 

根据定义,UUID(Universally Unique IDentifier,也称GUID)在时间和空间都是唯一的。为保证空间的唯一性,每个UUID使用了一个48位的值来记录,一般是计算机的网卡地址。为保证时间上的唯一性,每个UUID具有一个60位的时间戳(timestamp)。这个时间戳表示自公元1582年(绝对不是1852,这是《COM技术内幕》,1999年3月第1版第89页中的一个错误)10月15号00:00:00:00以来的时间,是以100纳秒为单位的时间间隔。1纳秒(ns)=10-9秒(s)。UUID算法可以保证至大约公元3400年仍然唯一。UUID的C语言结构定义如下:

 

typedef struct _uuid_t

{

     unsigned long      data1;       

     unsigned short     data2;

     unsigned short     data3;

     unsigned char      data4[8];

} uuid_t;

 

它的结构大小为16个字节。即sizeof(uuid_t)==16为TRUE。写成16进制字符串的格式,一般为:

"xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx"

 

上面的字符串形式,占用36个字符,不包括结尾空字符’/0’。所以,要想容纳一个UUID字符串,必须声明为一个char[36+1]的字符数组。

 

以软件算法实现UUID非常有现实意义。参考RFC4122文档和其他一些开源代码,我写了一个WIN32下的UUID实现C语言程序——UUID32.c。程序符合RFC4122标准。程序不但实现创建UUID和UUID String,还可以对UUID进行字符和时间上的比较。还可以从UUID从提取时间戳(精度到秒)。头文件uuid32.h定义如下:

/* uuid32.h 
   2007-09-15 Last created by cheungmine.
   Partly rights reserved by cheungmine.
*/
#ifndef UUID32_H_INCLUDED
#define UUID32_H_INCLUDED

#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <memory.h>

#include "cdatatype.h"

typedef struct _timestamp_t
{
    BYTE    tm_sec;                /* Seconds after minute (0 – 59). */
    BYTE    tm_min;                /* Minutes after hour (0 – 59). */
    BYTE    tm_hour;            /* Hours after midnight (0 – 23). */
    BYTE    tm_mday;            /* Day of month (1 – 31). */
    BYTE    tm_mon;                /* Month (0 – 11; January = 0). */
    BYTE    tm_wday;            /* Day of week (0 – 6; Sunday = 0). */
    short    tm_year;            /* Year (current year minus 1900). */
    short    tm_yday;            /* Day of year (0 – 365; January 1 = 0). */
    long    tm_fraction;        /* Fraction little than 1 second */
} timestamp_t;

typedef struct _uuid_t
{
    unsigned long    data1;
    unsigned short    data2;
    unsigned short    data3;
    unsigned char    data4[8];
} uuid_t;

/**
 * Checks whether the given string matches the UUID format.
 *    params:
 *     [in] uuid - the potential UUID string
 *    return 
 *     TRUE if the given string is a UUID, FALSE otherwise
 **/
BOOL is_uuid_string(const char *uuid);

/**
 * Generates a new UUID. The UUID is a time-based time 1 UUID.
 * A random per-process node identifier is used to avoid keeping global
 * state and maintaining inter-process synchronization.
 **/
void uuid_create(uuid_t* uuid);

/**
 * Generates a new UUID string. The returned UUID is a time-based time 1 UUID.
 * A random per-process node identifier is used to avoid keeping global
 * state and maintaining inter-process synchronization.
 *  return UUID string (newly allocated)
 **/
char *uuid_create_string(void);

/**
 * Generates a name-based (type 3) UUID string from the given external
 * identifier. The special namespace UUID is used as the namespace of
 * the generated UUID.
 *  params
 *     [in] external - the external identifier
 *  return 
 *     UUID string (newly allocated)
 **/
void uuid_create_external(const char *external, uuid_t* uuid);

/**
 * Translate a uuid_t to a uuid string
 *  return UUID string
 **/
char *uuid_to_string(const uuid_t* uuid);

/**
 * Get timestamp from a UUID
 **/
void uuid_to_timestamp(const uuid_t* uuid, timestamp_t* time);

/**
 * Resurn a description of timestamp NOT including fraction
 **/
char* timestamp_to_string(const timestamp_t* time);

/**
 * Compare two UUID's lexically
 *    return
 *      -1   u1 is lexically before u2
 *     0   u1 is equal to u2
 *     1   u1 is lexically after u2
*/
int uuid_compare(const uuid_t *u1, const uuid_t *u2);

/**
 * Compare two UUID's temporally
 *    return
 *      -1   u1 is temporally before u2
 *     0   u1 is equal to u2
 *     1   u1 is temporally after u2
*/
int uuid_compare_time(const uuid_t *u1, const uuid_t *u2);

#endif        /* UUID32_H_INCLUDED */

 

  

       其中,头文件"cdatatype.h"如下:

 

 

/* cdatatype.h 
   2008-09-15 Last created by cheungmine.
   All rights reserved by cheungmine.
*/
#ifndef CDATATYPE_H__
#define CDATATYPE_H__

/*============================================================================*/
typedef unsigned char uchar, byte, BYTE;

typedef unsigned short uint16, word_t, ushort;

typedef unsigned int uint, uint32, dword_t, size_t;

typedef unsigned long ulong;

typedef __int64 int64;
typedef unsigned __int64 uint64, qword_t;

#ifndef BOOL
    #define BOOL  int
    #define TRUE  1
    #define FALSE 0
#endif

#ifndef RESULT
    #define RESULT  long
    #define SUCCESS        0
    #define ERROR        -1
#endif

#define SIZE_BYTE    1
#define SIZE_SHORT    2
#define SIZE_INT    4
#define SIZE_FLT    4
#define SIZE_DBL    8
#define SIZE_WORD    2
#define SIZE_DWORD    4
#define SIZE_QWORD    8
#define SIZE_LINT    8
#define SIZE_INT64    8
#define SIZE_UUID    16

/*============================================================================*/
#endif    /*CDATATYPE_H__*/

           MD5算法生成的文件有:md5.h和md5.c,分别罗列如下:

 

#ifndef _MD5_H__
#define _MD5_H__
/* MD5.H - header file for MD5C.C */

/* Copyright (C) 1991-2, RSA Data Security, Inc. Created 1991. All
   rights reserved.

   License to copy and use this software is granted provided that it
   is identified as the "RSA Data Security, Inc. MD5 Message-Digest
   Algorithm" in all material mentioning or referencing this software
   or this function.

   License is also granted to make and use derivative works provided
   that such works are identified as "derived from the RSA Data
   Security, Inc. MD5 Message-Digest Algorithm" in all material
   mentioning or referencing the derived work.

   RSA Data Security, Inc. makes no representations concerning either
   the merchantability of this software or the suitability of this
   software for any particular purpose. It is provided "as is"
   without express or implied warranty of any kind.

   These notices must be retained in any copies of any part of this
   documentation and/or software.

   2007-09-15 Last modified by cheungmine.
 */

/* MD5 context. */
typedef struct {
    unsigned int state[4];                /* state (ABCD) */
    unsigned int count[2];                /* number of bits, modulo 2^64 (lsb first) */
    unsigned char buffer[64];    /* input buffer */
} MD5_CTX;

void  MD5_init (MD5_CTX *);
void  MD5_update (MD5_CTX *, const unsigned char *str, unsigned int len);
void  MD5_fini (unsigned char[16], MD5_CTX *);

char* MD5_sign (const unsigned char *str, unsigned int len);

#endif    /* _MD5_H__ */

 

/* 
 * md5.c - Copyright 1997 Lachlan Roche 
 *       - Modified by cheungmine, 2007-9-15
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <memory.h>
#include "md5.h"

#define MD5STR_LEN        32    

/*=====================================================================
   The remaining code is the reference MD5 code (md5c.c) from rfc1321
   MD5C.C - RSA Data Security, Inc., MD5 message-digest algorithm

   Copyright (C) 1991-2, RSA Data Security, Inc. Created 1991. All
   rights reserved.

   License to copy and use this software is granted provided that it
   is identified as the "RSA Data Security, Inc. MD5 Message-Digest
   Algorithm" in all material mentioning or referencing this software
   or this function.

   License is also granted to make and use derivative works provided
   that such works are identified as "derived from the RSA Data
   Security, Inc. MD5 Message-Digest Algorithm" in all material
   mentioning or referencing the derived work.

   RSA Data Security, Inc. makes no representations concerning either
   the merchantability of this software or the suitability of this
   software for any particular purpose. It is provided "as is"
   without express or implied warranty of any kind.

   These notices must be retained in any copies of any part of this
   documentation and/or software.
=====================================================================*/

/* Constants for _MD5Transform routine. */
#define S11 7
#define S12 12
#define S13 17
#define S14 22
#define S21 5
#define S22 9
#define S23 14
#define S24 20
#define S31 4
#define S32 11
#define S33 16
#define S34 23
#define S41 6
#define S42 10
#define S43 15
#define S44 21

static void _MD5Transform(unsigned int[4], const unsigned char[64]);
static void _Encode(unsigned char *, unsigned int *, unsigned int);
static void _Decode(unsigned int *, const unsigned char *, unsigned int);

static unsigned char PADDING[64] = {
    0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
};

/* F, G, H and I are basic MD5 functions. */
#define F(x, y, z) (((x) & (y)) | ((~x) & (z)))
#define G(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & (~z)))
#define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
#define I(x, y, z) ((y) ^ ((x) | (~z)))

/* ROTATE_LEFT rotates x left n bits. */
#define ROTATE_LEFT(x, n) (((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n))))

/* FF, GG, HH, and II transformations for rounds 1, 2, 3, and 4.
   Rotation is separate from addition to prevent recomputation. */
#define FF(a, b, c, d, x, s, ac) { 
 (a) += F ((b), (c), (d)) + (x) + (unsigned int)(ac); 
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); 
 (a) += (b); 
  }
#define GG(a, b, c, d, x, s, ac) { 
 (a) += G ((b), (c), (d)) + (x) + (unsigned int)(ac); 
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); 
 (a) += (b); 
  }
#define HH(a, b, c, d, x, s, ac) { 
 (a) += H ((b), (c), (d)) + (x) + (unsigned int)(ac); 
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); 
 (a) += (b); 
  }
#define II(a, b, c, d, x, s, ac) { 
 (a) += I ((b), (c), (d)) + (x) + (unsigned int)(ac); 
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); 
 (a) += (b); 
  }

/* MD5 initialization. Begins an MD5 operation, writing a new context. */
void MD5_init(MD5_CTX * context)
{
    context->count[0] = context->count[1] = 0;
    /* Load magic initialization constants. */
    context->state[0] = 0x67452301;
    context->state[1] = 0xefcdab89;
    context->state[2] = 0x98badcfe;
    context->state[3] = 0x10325476;
}

/* MD5 block update operation. Continues an MD5 message-digest operation, 
   processing another message block, and updating the context. */
void MD5_update(MD5_CTX * context, const unsigned char *input, unsigned int inputLen)
{
    unsigned int i, index, partLen;

    /* Compute number of bytes mod 64 */
    index = (unsigned int) ((context->count[0] >> 3) & 0x3F);

    /* Update number of bits */
    if ((context->count[0] += ((unsigned int) inputLen << 3)) < ((unsigned int) inputLen << 3))
        context->count[1]++;
    context->count[1] += ((unsigned int) inputLen >> 29);

    partLen = 64 - index;

    /* Transform as many times as possible. */
    if (inputLen >= partLen) {
        memcpy((void *) &context->buffer[index], (void *) input, partLen);
        _MD5Transform(context->state, context->buffer);

        for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64)
            _MD5Transform(context->state, &input[i]);

        index = 0;
    }
    else
        i = 0;

    /* Buffer remaining input */
    memcpy((void *) &context->buffer[index], (void *) &input[i], inputLen - i);
}

/* MD5 finalization. Ends an MD5 message-digest operation, writing the message digest and zeroizing the context. */
void MD5_fini(unsigned char digest[16], MD5_CTX * context)
{
    unsigned char bits[8];
    unsigned int index, padLen;

    /* Save number of bits */
    _Encode(bits, context->count, 8);

    /* Pad out to 56 mod 64. */
    index = (unsigned int) ((context->count[0] >> 3) & 0x3f);
    padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);
    MD5_update(context, PADDING, padLen);

    /* Append length (before padding) */
    MD5_update(context, bits, 8);

    /* Store state in digest */
    _Encode(digest, context->state, 16);

    /* Zeroize sensitive information.*/
    memset((void *) context, 0, sizeof (*context));
}

#pragma warning(push)    /* C4996 */
#pragma warning( disable : 4996 )

char* MD5_sign (const unsigned char *str, unsigned int len)
{
    int i;
    MD5_CTX     md5;
    static char md5_str[MD5STR_LEN+1];
    char hash[16], tmp[3];
    md5_str[0] = 0;
            
    MD5_init(&md5);
    MD5_update (&md5, str, len);
    MD5_fini (hash, &md5);
        
    for ( i = 0 ; i < 16 ; i++ )
    {
        _itoa((unsigned char)hash[i], tmp , 16);

        if (tmp[1] == 0){
            tmp[2]=0;    tmp[1]=tmp[0]; tmp[0]='0';
        }
        strcat(md5_str, tmp);
    }

    return md5_str;
}

#pragma warning(pop)    /* C4996 */

/* MD5 basic transformation. Transforms state based on block. */
static void _MD5Transform(unsigned int state[4], const unsigned char block[64])
{
    unsigned int a = state[0], 
                 b = state[1], 
                 c = state[2], 
                 d = state[3], 
                 x[16];

    _Decode(x, block, 64);

    /* Round 1 */
    FF(a, b, c, d, x[0], S11, 0xd76aa478);    /* 1 */
    FF(d, a, b, c, x[1], S12, 0xe8c7b756);    /* 2 */
    FF(c, d, a, b, x[2], S13, 0x242070db);    /* 3 */
    FF(b, c, d, a, x[3], S14, 0xc1bdceee);    /* 4 */
    FF(a, b, c, d, x[4], S11, 0xf57c0faf);    /* 5 */
    FF(d, a, b, c, x[5], S12, 0x4787c62a);    /* 6 */
    FF(c, d, a, b, x[6], S13, 0xa8304613);    /* 7 */
    FF(b, c, d, a, x[7], S14, 0xfd469501);    /* 8 */
    FF(a, b, c, d, x[8], S11, 0x698098d8);    /* 9 */
    FF(d, a, b, c, x[9], S12, 0x8b44f7af);    /* 10 */
    FF(c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1);    /* 11 */
    FF(b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7be);    /* 12 */
    FF(a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122);    /* 13 */
    FF(d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193);    /* 14 */
    FF(c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438e);    /* 15 */
    FF(b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821);    /* 16 */

    /* Round 2 */
    GG(a, b, c, d, x[1], S21, 0xf61e2562);    /* 17 */
    GG(d, a, b, c, x[6], S22, 0xc040b340);    /* 18 */
    GG(c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51);    /* 19 */
    GG(b, c, d, a, x[0], S24, 0xe9b6c7aa);    /* 20 */
    GG(a, b, c, d, x[5], S21, 0xd62f105d);    /* 21 */
    GG(d, a, b, c, x[10], S22, 0x2441453);    /* 22 */
    GG(c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681);    /* 23 */
    GG(b, c, d, a, x[4], S24, 0xe7d3fbc8);    /* 24 */
    GG(a, b, c, d, x[9], S21, 0x21e1cde6);    /* 25 */
    GG(d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6);    /* 26 */
    GG(c, d, a, b, x[3], S23, 0xf4d50d87);    /* 27 */
    GG(b, c, d, a, x[8], S24, 0x455a14ed);    /* 28 */
    GG(a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905);    /* 29 */
    GG(d, a, b, c, x[2], S22, 0xfcefa3f8);    /* 30 */
    GG(c, d, a, b, x[7], S23, 0x676f02d9);    /* 31 */
    GG(b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8a);    /* 32 */

    /* Round 3 */
    HH(a, b, c, d, x[5], S31, 0xfffa3942);    /* 33 */
    HH(d, a, b, c, x[8], S32, 0x8771f681);    /* 34 */
    HH(c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122);    /* 35 */
    HH(b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380c);    /* 36 */
    HH(a, b, c, d, x[1], S31, 0xa4beea44);    /* 37 */
    HH(d, a, b, c, x[4], S32, 0x4bdecfa9);    /* 38 */
    HH(c, d, a, b, x[7], S33, 0xf6bb4b60);    /* 39 */
    HH(b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70);    /* 40 */
    HH(a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6);    /* 41 */
    HH(d, a, b, c, x[0], S32, 0xeaa127fa);    /* 42 */
    HH(c, d, a, b, x[3], S33, 0xd4ef3085);    /* 43 */
    HH(b, c, d, a, x[6], S34, 0x4881d05);    /* 44 */
    HH(a, b, c, d, x[9], S31, 0xd9d4d039);    /* 45 */
    HH(d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5);    /* 46 */
    HH(c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8);    /* 47 */
    HH(b, c, d, a, x[2], S34, 0xc4ac5665);    /* 48 */

    /* Round 4 */
    II(a, b, c, d, x[0], S41, 0xf4292244);    /* 49 */
    II(d, a, b, c, x[7], S42, 0x432aff97);    /* 50 */
    II(c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7);    /* 51 */
    II(b, c, d, a, x[5], S44, 0xfc93a039);    /* 52 */
    II(a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3);    /* 53 */
    II(d, a, b, c, x[3], S42, 0x8f0ccc92);    /* 54 */
    II(c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47d);    /* 55 */
    II(b, c, d, a, x[1], S44, 0x85845dd1);    /* 56 */
    II(a, b, c, d, x[8], S41, 0x6fa87e4f);    /* 57 */
    II(d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0);    /* 58 */
    II(c, d, a, b, x[6], S43, 0xa3014314);    /* 59 */
    II(b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1);    /* 60 */
    II(a, b, c, d, x[4], S41, 0xf7537e82);    /* 61 */
    II(d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235);    /* 62 */
    II(c, d, a, b, x[2], S43, 0x2ad7d2bb);    /* 63 */
    II(b, c, d, a, x[9], S44, 0xeb86d391);    /* 64 */

    state[0] += a;
    state[1] += b;
    state[2] += c;
    state[3] += d;

    /* Zeroize sensitive information. */
    memset((void *) x, 0, sizeof (x));
}

/* Encodes input (unsigned int) into output (unsigned char). Assumes len is a multiple of 4. */
static void _Encode(unsigned char *output, unsigned int *input, unsigned int len)
{
    unsigned int i, j;

    for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4) {
        output[j] = (unsigned char) (input[i] & 0xff);
        output[j + 1] = (unsigned char) ((input[i] >> 8) & 0xff);
        output[j + 2] = (unsigned char) ((input[i] >> 16) & 0xff);
        output[j + 3] = (unsigned char) ((input[i] >> 24) & 0xff);
    }
}

/* Decodes input (unsigned char) into output (unsigned int). Assumes len is a multiple of 4.*/
static void _Decode(unsigned int *output, const unsigned char *input, unsigned int len)
{
    unsigned int i, j;

    for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4) {
        output[i] = ((unsigned int) input[j]) | (((unsigned int) input[j + 1]) << 8) |
                    (((unsigned int) input[j + 2]) << 16) | (((unsigned int) input[j + 3]) << 24);
    }
}

        uuid32.c文件如下:

 

/* uuid32.c 
   2007-09-15 Last created by cheungmine.
   Partly rights reserved by cheungmine.
*/

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#include <time.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/timeb.h>

#include "uuid32.h"
#include "md5.h"

#define MD5_LEN            16
#define UUID_LEN        36

/* microsecond per second. 1s=1000000us=1000000000ns*/
#define NSec100_Per_Sec        10000000
#define USec_Per_Sec        1000000
#define USec_Per_MSec        1000
#define NSec_Since_1582        ((uint64)(0x01B21DD213814000))

/*========================================================================================
                            Private Functions
========================================================================================*/
static BOOL isbigendian()
{
    int c = 1;
    return ( *((unsigned char *) &c) == 1 )? FALSE: TRUE;
};

static void swap_word( int size_bytes, void * ptr_word )
{
    int        i;
    unsigned char       temp;
    for( i=0; i < size_bytes/2; i++ )
    {
        temp = ((unsigned char *) ptr_word)[i];
        ((unsigned char *) ptr_word)[i] = ((unsigned char *) ptr_word)[size_bytes-i-1];
        ((unsigned char *) ptr_word)[size_bytes-i-1] = temp;
    }
};

static void write_word( unsigned char* stream, word_t val )
{
    memcpy(stream, &val, 2);
    if( isbigendian() ) swap_word( 2, stream );
};

static void write_dword( unsigned char* stream, dword_t val )
{
    memcpy(stream, &val, 4);
    if( isbigendian() ) swap_word( 4, stream );
};

static void  read_word( const unsigned char* stream, word_t* val )
{
    memcpy( val, stream, 2 );
    if( isbigendian() )    swap_word( 2, val );
};

static void  read_dword( const unsigned char* stream, dword_t* val )
{
    memcpy( val, stream, 4 );
    if( isbigendian() )    swap_word( 4, val );
};

static BOOL is_xdigit(char c)
{
    /* isxdigit returns a non-zero value if c is a hexadecimal digit (A – F, a – f, or 0 – 9). */
    return ((c>='A'&&c<='F')||(c>='a'&&c<='f')||(c>='0'&&c<='9'))? TRUE : FALSE;
};

/* make a pseudorandom numbel based on current time*/
static int pseudo_rand()
{
#ifdef _USE_32BIT_TIME_T
    assert(0);
#endif

    struct _timeb  timebuf;

#pragma warning(push)    /* C4996 */
#pragma warning( disable : 4996 )
    _ftime64(&timebuf);
#pragma warning(pop)    /* C4996 */
    
    srand((uint32) ((((uint32)timebuf.time&0xFFFF)+(uint32)timebuf.millitm)^(uint32)timebuf.millitm));

    return rand();
};

/*========================================================================================
                            Public Functions
========================================================================================*/

BOOL is_uuid_string(const char *uuid) 
{    
    static const char fmt[] = "xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx";
    int i;
    assert(uuid != NULL);
    for (i = 0; i < sizeof(fmt); i++)
        if (fmt[i] == 'x')
            if (!is_xdigit(uuid[i]))
                return FALSE;
        else if (uuid[i] != fmt[i])
            return FALSE;

    return TRUE;
}

/**
 * internal
 * ingroup uuid
 * The thread synchronization lock used to guarantee UUID uniqueness
 * for all the threads running within a process.
 */
void uuid_create(uuid_t* u) 
{    
    static BOOL        initialized = FALSE;
    static int64    timestamp;
    static uint32    advance;
    static uint16    clockseq;
    static uint16    node_high;
    static uint32    node_low;
    int64            time;    /* unit of 100ns */
    uint16            nowseq;
    int                r;

    #ifdef _USE_32BIT_TIME_T
        assert(0);
    #endif

    struct _timeb  tv;

    assert(u);

#pragma warning(push)    /* C4996 */
#pragma warning( disable : 4996 )
    _ftime64(&tv);
#pragma warning(pop)    /* C4996 */

    /* time is counter of 100ns time interval since Oct.15, 1582 (NOT 1852) */
    time = ((uint64) tv.time) * USec_Per_Sec + ((uint64) tv.millitm*USec_Per_MSec);
    time = time * 10 + NSec_Since_1582;

    if (!initialized) 
    {
        timestamp = time;
        advance = 0;

        r = pseudo_rand();

        clockseq = r >> 16;
        node_high = r | 0x0100;
        
        node_low = pseudo_rand();
        
        initialized = TRUE;
    } 
    else if (time < timestamp) 
    {
        timestamp = time;
        advance = 0;
        clockseq++;
    } 
    else if (time == timestamp) 
    {
        advance++;
        time += advance;
    } 
    else 
    {
        timestamp = time;
        advance = 0;
    }
    nowseq = clockseq;

    assert(u);
    u->data1 = (dword_t) time;
    u->data2 = (word_t) ((time >> 32) & 0xffff);
    u->data3 = (word_t) (((time >> 48) & 0x0ffff) | 0x1000);
    write_word(&(u->data4[6]), (word_t) ((nowseq & 0x3fff) | 0x8000));    
    write_word(&(u->data4[4]), (word_t) (node_high));                    
    write_dword(&(u->data4[0]), (dword_t) (node_low));            
}

/**
 * internal
 * ingroup uuid
 * The thread synchronization lock used to guarantee UUID uniqueness
 * for all the threads running within a process.
 */
char *uuid_create_string(void) 
{
    uuid_t  u;
    uuid_create(&u);
    return uuid_to_string(&u);
}

char *uuid_to_string(const uuid_t*  u)
{
    static char uuid_str[UUID_LEN+1];
    ushort a,b;
    uint32  c;
    read_word(&(u->data4[6]), &a);
    read_word(&(u->data4[4]), &b);
    read_dword(&(u->data4[0]), &c);

#pragma warning(push)    /* C4996 */
#pragma warning( disable : 4996 )
    sprintf(uuid_str, "%08lx-%04x-%04x-%04x-%04x%08lx", 
                u->data1,
                u->data2,
                u->data3,
                a, b, c);
#pragma warning(pop)    /* C4996 */
    return uuid_str;
}

/**
 * internal
 * ingroup uuid
 * The predefined namespace UUID. Expressed in binary format
 * to avoid unnecessary conversion when generating name based UUIDs.
 */
static const unsigned char namespace_uuid[] = {
        0x9c, 0xfb, 0xd9, 0x1f, 0x11, 0x72, 0x4a, 0xf6,
        0xbd, 0xcb, 0x9f, 0x34, 0xe4, 0x6f, 0xa0, 0xfb
};

void  uuid_create_external(const char *external, uuid_t* u) 
{
    MD5_CTX md5;
    unsigned char uuid[16];    
    
    assert(external != NULL);

    MD5_init(&md5);
    MD5_update(&md5, namespace_uuid, sizeof(namespace_uuid));
    MD5_update(&md5, (unsigned char *) external, (unsigned int) strlen(external));
    MD5_fini(uuid, &md5);

    u->data1 = (dword_t) (uuid[0] << 24 | uuid[1] << 16 | uuid[2] << 8 | uuid[3]);
    u->data2 = (word_t)  (uuid[4] << 8 | uuid[5]);
    u->data3 = (word_t)  (((uuid[6] & 0x0f) | 0x30) << 8 | uuid[7]);    
    
    /* BYTE 6-7 */
    write_word(&(u->data4[6]), (word_t) (((uuid[8] & 0x3f) | 0x80) << 8 | uuid[9]));        
    /* BYTE 4-5 */
    write_word(&(u->data4[4]), (word_t) (uuid[10] << 8 | uuid[11]));                        
    /* BYTE 0-3 */
    write_dword(&(u->data4[0]), (dword_t) (uuid[12] << 24 | uuid[13] << 16 | uuid[14] << 8 | uuid[15]));
}

/**
 * Get timestamp from a UUID
 **/
void uuid_to_timestamp(const uuid_t* u, timestamp_t* t)
{
    int64   time, t2, t3;
    struct  tm*  p;
    assert(u);

    t2 = u->data2;
    t3 = u->data3;

    time = u->data1 + (t2<<32) + ((t3&0x0fff)<<48);        /* 100ns */
    time -= NSec_Since_1582;

    t->tm_fraction = (long)(time%NSec100_Per_Sec);
    
    time /= 10;
    time /= USec_Per_Sec; 
    
#pragma warning(push)    /* C4996 */
#pragma warning( disable : 4996 )
    p = _localtime64(&time);
#pragma warning(pop)    /* C4996 */
    
    t->tm_hour = p->tm_hour;
    t->tm_mday = p->tm_mday;
    t->tm_min = p->tm_min;
    t->tm_mon = p->tm_mon;
    t->tm_sec = p->tm_sec;
    t->tm_wday = p->tm_wday;
    t->tm_yday = p->tm_yday;
    t->tm_year = p->tm_year;
}

char* timestamp_to_string(const timestamp_t* time)
{
    struct tm t;
    t.tm_hour = time->tm_hour;
    t.tm_mday = time->tm_mday;
    t.tm_min = time->tm_min;
    t.tm_mon = time->tm_mon;
    t.tm_sec = time->tm_sec;
    t.tm_wday = time->tm_wday;
    t.tm_yday = time->tm_yday;
    t.tm_year = time->tm_year;

#pragma warning(push)    /* C4996 */
#pragma warning( disable : 4996 )
    return asctime(&t);
#pragma warning(pop)    /* C4996 */
}

/**
 * Compare two UUID's lexically
 *    return
 *      -1   u1 is lexically before u2
 *     0   u1 is equal to u2
 *     1   u1 is lexically after u2
*/
int uuid_compare(const uuid_t *u1, const uuid_t *u2)
{
    int i;

#define CHECK_COMP(f1, f2)  if ((f1) != (f2)) return ((f1) < (f2) ? -1 : 1);
    
    CHECK_COMP(u1->data1, u2->data1);
    CHECK_COMP(u1->data2, u2->data2);
    CHECK_COMP(u1->data3, u2->data3);

    for(i=0; i<8; i++)
        CHECK_COMP(u1->data4[i], u1->data4[i]);

#undef CHECK_COMP

    return 0;
}

/**
 * Compare two UUID's temporally
 *    return
 *      -1   u1 is temporally before u2
 *     0   u1 is equal to u2
 *     1   u1 is temporally after u2
*/
int uuid_compare_time(const uuid_t *u1, const uuid_t *u2)
{    
#define CHECK_COMP(f1, f2)  if ((f1) != (f2)) return ((f1) < (f2) ? -1 : 1);
    
    CHECK_COMP(u1->data1, u2->data1);
    CHECK_COMP(u1->data2, u2->data2);
    CHECK_COMP(u1->data3, u2->data3);

#undef CHECK_COMP

    return 0;
}

      好了,到此,所有文件都列出来了,它们是:cdatatype.h、md5.h、uuid32.h、md5.c和uuid32.c。

最后是测试代码:

 

/* uuidgen.c 
   2007-09-15 Last created by cheungmine.
   All rights reserved by cheungmine.
   C application
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#include "md5.h"
#include "uuid32.h"

int main()
{
    char *sign, *uid;
    uuid_t u, v, x;
    timestamp_t  t;
    
    sign = MD5_sign("hello world", (unsigned int)strlen("hello world"));
    printf("md5 string digit:%s ", sign);
    
    uuid_create(&u);
    uid = uuid_to_string(&u);
    printf("uuid U to string:{%s} ", uid);

    uuid_create(&v);
    uid = uuid_to_string(&v);
    printf("uuid V to string:{%s} ", uid);
    
    printf("uuid compare U with V lexically:%d ", uuid_compare(&u, &v));

    printf("uuid compare V with U temporally:%d ", uuid_compare_time(&v, &u));

    uid = uuid_create_string();
    printf("new uuid string:{%s} ", uid);
        
    uuid_create_external("cheungmine", &x);
    uid = uuid_to_string(&x);
    printf("new external uuid to string:{%s} ", uid);
        
    uuid_to_timestamp(&u, &t);
    printf("%s ", timestamp_to_string(&t));
    
    return 0;
}

          以上代码保证正确。请放心使用!

时间: 2024-11-05 18:57:17

一个UUID生成算法的C语言实现 --- WIN32版本 .的相关文章

C语言实现UUID生成算法(WIN32版本)

根据定义,UUID(Universally Unique IDentifier,也称GUID)在时间和空间都是唯一的.为保证空间的唯一性,每个UUID使用了一个48位的值来记录,一般是计算机的网卡地址.为保证时间上的唯一性,每个UUID具有一个60位的时间戳(timestamp).这个时间戳表示自公元1582年(绝对不是1852,这是<COM技术内幕>,1999年3月第1版第89页中的一个错误)10月15号00:00:00:00以来的时间,是以100纳秒为单位的时间间隔.1纳秒(ns)=10-

求一个密码字典的生成算法!!!!!!!!!!!!!!!!

问题描述 求一个密码字典的生成算法!!!!!!!!!!!!!!!! 求一个密码字典的生成算法,要求生成一个学号,外加6位生日码,结果保存在文本文件中 解决方案 http://blog.csdn.net/rancheice/article/details/8741962 解决方案二: 首先你可以自己定义一个hashcode可以实现,这只不过是简单地实现方式,另外的方法就是使用加密算法,网上有很多的加密算法,直接搬过来就可以了,然后对学号和生日分别加密分别保存,解决!

c语言- 有限域?GF(2^8)本原多项式及有限域元素生成表的算法(C语言算法实现,MATLAB验证) 求大神、求大神, ??

问题描述 有限域?GF(2^8)本原多项式及有限域元素生成表的算法(C语言算法实现,MATLAB验证) 求大神.求大神, ?? 有限域?GF(2^8)本原多项式及有限域元素生成表的算法(C语言算法实现,MATLAB验证) 求大神.求大神, ??

VC实现五子棋游戏的一个算法示例_C 语言

本文讲述了VC实现五子棋游戏的一个算法示例,该算法采用极大极小剪枝博弈算法,感兴趣的读者可以对程序中不完善的部分进行修改与完善. 该设计主要包括:数据结构.估值函数.胜负判断.搜索算法 程序运行界面如下: 具体实现步骤如下: 1.数据结构 //记录每步棋,可以建立链表用来进行悔棋.后退(本程序没有实现) struct Step { int x,y; //棋子坐标 int ball; //表示下子方{BLACK,WHITE} }; //记录棋盘情况,用于搜索过程 class CBoardSitua

子集和问题:一种组合生成算法

今天在网上看见这么一道题目:给你m个数,从里面找出和为sum的n个数,问一共能找到多少组这样的 数. 根据我的理解,这是一道组合生成的题目.令m个数组成的集合为M,就是要找到所有元素个数为n且和 为sum的子集. 最笨的方法是生成所有的子集,然后进行验证,这样复杂度为阶乘.显然有一种改进的算法,在笨方 法中,我们连元素个数不为n的子集都生成了,而这显然是不必要的.这种改进想到很容易,但实现起来 有点困难,经过数个小时的艰苦奋战,我终于设计了一种原创性的组合生成算法,虽然它应该早被计算机 科学家想

深入排序算法的多语言实现

 1 排序的基本概念 排序: 所谓排序,就是要整理文件中的记录,使之按关键字递增(或递减)次序排列起来.其确切定义如下: 输入:n个记录R1,R2,-,Rn,其相应的关键字分别为K1,K2,-,Kn. 输出:Ril,Ri2,-,Rin,使得Ki1≤Ki2≤-≤Kin.(或Ki1≥Ki2≥-≥Kin). 排序的稳定性:当待排序记录的关键字均不相同时,排序结果是惟一的,否则排序结果不唯一.在待排序的文件中,若存在多个关键字相同的记录,经过排序后这些具有相同关键字的记录之间的相对次序保持不变,该排序方

《数据结构与算法:Python语言描述》一1.2 问题求解:交叉路口的红绿灯安排

1.2 问题求解:交叉路口的红绿灯安排 本节展示一个具体问题的计算机求解过程,以此说明在这种过程中可能出现的一些情况,需要考虑的一些问题,以及一些可能的处理方法. 交叉路口是现代城市路网中最重要的组成部分,繁忙的交叉路口需要用红绿灯指挥车辆通行与等待,正确的红绿灯调度安排对于保证交通安全.道路运行秩序和效率都非常重要.交叉路口的情况多种多样,常见形式有三岔路口.十字路口,也有较为少见的更复杂形式的路口.进一步说,有些道路是单行线,在中国的交叉路口还有人车分流和专门的人行/自行车红绿灯等许多情况,

JAVA UUID 生成

GUID是一个128位长的数字,一般用16进制表示.算法的核心思想是结合机器的网卡.当地时间.一个随即数来生成GUID.从理论上讲,如果一台机器每秒产生10000000个GUID,则可以保证(概率意义上)3240年不重复. UUID是1.5中新增的一个类,在java.util下,用它可以产生一个号称全球唯一的ID package com.mytest; import java.util.UUID; public class UTest {    public static void main(S

Bagging算法的R语言实现

bagging 是bootstrap aggregating的缩写,是第一批用于多分类集成算法. bagging算法如下: 循环K次,每次都从样本集D中有放回地抽取样本集Di,这样总共得到k个样本集,用这K个样本集进行决策树生成,获得K个决策树模型,再将要检测的数据用这K个决策树模型进行多数表决,获得票数多的结论. 这种思想跟现代民主投票制度如出一辙,一个人再厉害,判断力也是有限的,但是把一群人聚合在一起投票,那单个人所犯错误的概率就会被抵消,最后得出结论的正确性会明显优于单个人做出决策. 个人