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不透明的雾的博客

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Base64的编解码方法 ZT  

2009-09-01 18:01:00|  分类: 算法 |  标签: |举报 |字号 订阅

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作者:吴巨强

Base64是一种很常用的编码方式,利用它可以将任何二进制的字符编码到可打印的64个字符之中, 这样,不管是图片,中文文本等都可以编码成只有ASCII的纯文本。至于为什么要进行这个转换呢, 最初主要使用在EMail领域,早期的一些邮件网关只识别ASCII, 如果发现邮件里有其他字符,就会将它们过滤掉,这样中文的邮件,有图片附件的邮件在这些网关上就会发生问题,于是将中文和图片都使用base64编码然后传输,接受后再解码就克服了这个问题了。 Base64除了可以使用在相似场合,还可以用作简单的加密等等。下面介绍下Base64的方法:

首先是Base64中 可能出现的所有字符:

0 A 17 R 34 i 51 z
1 B 18 S 35 j 52 0
2 C 19 T 36 k 53 1
3 D 20 U 37 l 54 2
4 E 21 V 38 m 55 3
5 F 22 W 39 n 56 4
6 G 23 X 40 o 57 5
7 H 24 Y 41 p 58 6
8 I 25 Z 42 q 59 7
9 J 26 a 43 r 60 8
10 K 27 b 44 s 61 9
11 L 28 c 45 t 62 +
12 M 29 d 46 u 63 /
13 N 30 e 47 v
14 O 31 f 48 w (pad) =
15 P 32 g 49 x
16 Q 33 h 50 y

所有的字符就 是'A'~'Z','a'~'z','0'~'9','+','/'共64个,以及末 尾的填充字符'='

编码的方法是:

从输入缓冲中依 次取出字符,第一个字符的,从最高位开始取出6个 bit,这6个bit的值的范围在0~63,将这个值作为索引 , 对应上面的表格,找到相应的字符,这便是 第一个Base64后的字符,然后将第一个字符的低2位与 第二个字符的高4位组成6个bit, 同样查表得到第二个 Base64字符,以此类推,从左向右没凑足6个bit就转 换成一个Base64字符,由于输入缓冲中每3个字符 包含24个bit,这24个bit正好可以转成4个 Base64字符,所以没3个字符能组成一个转换循环,如 果输入缓冲中字符的个数是3 的整数倍,那么结果就 是4的整数倍,两者的长度是3:4的关系,但是如果输 入字符不是3的整数倍呢?这就涉及到了末尾填充问题 。

输入缓冲的末尾 可能余下一个字符,或两个字符:

如果余下一个字 符,前6个bit转换成Base64,剩下的低2位要右边补0 ,凑成6bit,然后转换成Base64,为了让解析者了解 这个 情况,在输出缓冲的最后要补上两个'='。
如果余下两个字符,同样转换出两个Base64 字符后,在剩下的4个bit右边补0,凑成6bit,然后转 换成Base64,同样在输出缓冲 的末尾要补上一个'=' 。
由此可见Base64 后的字符串,长度一定是4的整数倍,末尾有一个,两 个或没有'='。
要注意的是为了兼容有些邮件服务器, Base64后的字符串经常要插入来确保每一行 不超过76个字符,解析时要跳过它们。

好了,原理就是 这样的,是不是很简单,就是取3个转成4个,好了, 上代码:

首先是编码:

const BYTE Base64ValTab[65] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";#define AVal(x) Base64ValTab[x]int CSeeBase64Dlg::EncodeBase64(char * pInput, char * pOutput){ int i = 0; int loop = 0; int remain = 0; int iDstLen = 0; int iSrcLen = (int)strlen(pInput); loop = iSrcLen/3; remain = iSrcLen%3; // also can encode native char one by one as decode method // but because all of char in native string is to be encoded so encode 3-chars one time is easier. for (i=0; i < loop; i++) { BYTE a1 = (pInput[i*3] >> 2); BYTE a2 = ( ((pInput[i*3] & 0x03) << 4) | (pInput[i*3+1] >> 4) ); BYTE a3 = ( ((pInput[i*3+1] & 0x0F) << 2) | ((pInput[i*3+2] & 0xC0) >> 6) ); BYTE a4 = (pInput[i*3+2] & 0x3F); pOutput[i*4] = AVal(a1); pOutput[i*4+1] = AVal(a2); pOutput[i*4+2] = AVal(a3); pOutput[i*4+3] = AVal(a4); } iDstLen = i*4; if (remain == 1) { // should pad two equal sign i = iSrcLen-1; BYTE a1 = (pInput[i] >> 2); BYTE a2 = ((pInput[i] & 0x03) << 4); pOutput[iDstLen++] = AVal(a1); pOutput[iDstLen++] = AVal(a2); pOutput[iDstLen++] = '='; pOutput[iDstLen++] = '='; pOutput[iDstLen] = 0x00; } else if (remain == 2) { // should pad one equal sign i = iSrcLen-2; BYTE a1 = (pInput[i] >> 2); BYTE a2 = ( ((pInput[i] & 0x03) << 4) | (pInput[i+1] >> 4)); BYTE a3 = ( (pInput[i+1] & 0x0F) << 2); pOutput[iDstLen++] = AVal(a1); pOutput[iDstLen++] = AVal(a2); pOutput[iDstLen++] = AVal(a3); pOutput[iDstLen++] = '='; pOutput[iDstLen] = 0x00; } else { // just division by 3 pOutput[iDstLen] = 0x00; } return iDstLen;}
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