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概述& X: k1 R1 ? w1 u. \6 J) q4 ~( {
Base64是一种用于将二进制数据表示为ASCII字符集中的可打印字符的编码方法。它由64个不同的字符组成,通常包括26个大写字母、26个小写字母、10个数字以及两个特殊字符(通常是"+"和"/")。Base64编码的目的是使数据变得不可读,而不是加密数据。它经常用于电子邮件、URL、XML和其他文本协议中,以确保数据的安全传输和存储。
- [) P0 k8 L0 D+ \1 R7 y/ KBase64算法特点* \. J K; w' g4 W: d9 a, Z5 T% _
可打印字符: Base64编码产生的字符全部来自可打印ASCII字符集,这意味着编码后的数据可以轻松地嵌入到文本中,不会引起编码后数据的不可读性。
1 J$ E* P+ |) }7 I. y, R' q1 z固定长度: Base64编码的结果长度总是4的倍数,这有助于对齐和分割编码后的数据。
, P6 S1 v6 c( z) ~' F5 e, D/ B8 g不可逆性: Base64编码是一种不可逆操作,编码后的数据无法还原为原始二进制数据。它只是将原始数据转换为一种可传输的形式。" k1 A, F$ B$ q0 A( a! ~; p4 a
Base64算法原理8 |4 ^' g6 W3 k" U+ p
Base64编码的原理非常简单,它将3个字节的二进制数据分为4个6位的块,然后将这些6位块映射到Base64字符集中的相应字符。如果原始数据不足3个字节,会进行填充以保证结果长度为4的倍数。
. m7 u* c" x+ S2 _/ i- @以下是Base64编码的基本步骤:
5 U6 }3 e2 D9 \ q5 \# k" D- 将输入数据划分为3字节的块。
- 将每个3字节块转换为4个6位块。
- 将6位块映射到Base64字符集中的字符。
- 如果原始数据长度不是3的倍数,进行填充。
- [- G7 D' p! q: J+ c+ e" R
6 W5 t$ a' `; L& B, |' v* J+ cC语言实现Base64算法. m) r3 \+ T4 r6 b7 E7 d: {3 H
下面是一个简单的C语言函数,用于对数据进行Base64编码:2 c* \$ b3 `8 ]; X
- #include <stdio.h>
- #include <stdint.h>
- #include <string.h>
- const char base64_chars[] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
- void base64_encode(const uint8_t *data, size_t input_length, char *output) {
- int i = 0, j = 0;
- uint8_t byte3[3] = {0};
- uint8_t byte4[4] = {0};
- while (input_length--) {
- byte3[i++] = *(data++);
- if (i == 3) {
- byte4[0] = (byte3[0] & 0xfc) >> 2;
- byte4[1] = ((byte3[0] & 0x03) << 4) | ((byte3[1] & 0xf0) >> 4);
- byte4[2] = ((byte3[1] & 0x0f) << 2) | ((byte3[2] & 0xc0) >> 6);
- byte4[3] = byte3[2] & 0x3f;
- for (i = 0; i < 4; i++) {
- output[j++] = base64_chars[byte4[i]];
- }
- i = 0;
- }
- }
- if (i != 0) {
- for (int k = i; k < 3; k++) {
- byte3[k] = 0;
- }
- byte4[0] = (byte3[0] & 0xfc) >> 2;
- byte4[1] = ((byte3[0] & 0x03) << 4) | ((byte3[1] & 0xf0) >> 4);
- byte4[2] = ((byte3[1] & 0x0f) << 2) | ((byte3[2] & 0xc0) >> 6);
- for (int k = 0; k < i + 1; k++) {
- output[j++] = base64_chars[byte4[k]];
- }
- while (i++ < 3) {
- output[j++] = '=';
- }
- }
- output[j] = '\0';
- }
- int main() {
- uint8_t data[] = "Hello, Base64!";
- char encoded[100] = {0};
- base64_encode(data, strlen((char *)data), encoded);
- printf("Base64 Encoded: %s\n", encoded);
- return 0;
- }
C++语言实现Base64算法
% q' G+ X6 D! b% F: k/ Y: g以下是一个C++版本的Base64编码函数: & g8 r. H& v* `5 \3 Y* O
- #include <iostream>
- #include <string>
- #include <vector>
- const std::string base64_chars =
- "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
- "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
- "0123456789+/";
- std::string base64_encode(const std::vector<uint8_t> &data) {
- std::string encoded;
- int i = 0, j = 0;
- uint8_t byte3[3] = {0};
- uint8_t byte4[4] = {0};
- for (uint8_t byte : data) {
- byte3[i++] = byte;
- if (i == 3) {
- byte4[0] = (byte3[0] & 0xfc) >> 2;
- byte4[1] = ((byte3[0] & 0x03) << 4) | ((byte3[1] & 0xf0) >> 4);
- byte4[2] = ((byte3[1] & 0x0f) << 2) | ((byte3[2] & 0xc0) >> 6);
- byte4[3] = byte3[2] & 0x3f;
- for (i = 0; i < 4; i++) {
- encoded += base64_chars[byte4[i]];
- }
- i = 0;
- }
- }
- if (i != 0) {
- for (int k = i; k < 3; k++) {
- byte3[k] = 0;
- }
- byte4[0] = (byte3[0] & 0xfc) >> 2;
- byte4[1] = ((byte3[0] & 0x03) << 4) | ((byte3[1] & 0xf0) >> 4);
- byte4[2] = ((byte3[1] & 0x0f) << 2) | ((byte3[2] & 0xc0) >> 6);
- for (int k = 0; k < i + 1; k++) {
- encoded += base64_chars[byte4[k]];
- }
- while (i++ < 3) {
- encoded += '=';
- }
- }
- return encoded;
- }
- int main() {
- std::vector<uint8_t> data = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', ' ', 'B', 'a', 's', 'e', '6', '4', '!'};
- std::string encoded = base64_encode(data);
- std::cout << "Base64 Encoded: " << encoded << std::endl;
- return 0;
- }
这两个示例中的C和C++代码都实现了Base64编码,将原始数据转换为Base64格式的字符串。您可以根据自己的需要使用这些代码,以确保数据的安全传输和存储。请注意,这些示例代码只提供了Base64编码功能,如果需要解码功能,需要编写相应的解码函数。 " c+ L+ J2 o: }( [ }+ _
2 O& \& }# e8 X2 g2 H7 Y |
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