Base64编码其实是将3个8位字节转换为4个6位字节,( 3*8 = 4*6 = 24 ) 这4个六位字节
其实仍然是8位,只不过高两位被设置为0. 当一个字节只有6位有效时,它的取值空间为0
到 2的6次方减1 即63,也就是说被转换的Base64编码的每一个编码的取值空间为(0~63)
。
事实上，0~63之间的ASCII码有许多不可见字符，所以应该再做一个映射，映射表为
‘A‘ ~ ‘Z‘ ? ASCII（0 ~ 25）
‘a’ ~ ‘z‘ ? ASCII（26 ~ 51）
‘0’ ~ ‘9‘ ? ASCII（52 ~ 61）
‘+‘ ? ASCII（62）
‘/‘ ? ASCII（63）
这样就可以将3个8位字节，转换为4个可见字符。
具体的字节拆分方法为：
aaaaaabb ccccdddd eeffffff
~~~~~~~~ ~~~~~~~~ ~~~~~~~~
字节 1 字节 2 字节 3
││
//
00aaaaaa 00bbcccc 00ddddee 00ffffff
注：上面的三个字节位原文，下面四个字节为Base64编码，其前两位均为0。
这样拆分的时候，原文的字节数量应该是3的倍数，当这个条件不能满足时，用全零字节
补足，转化时Base64编码用=号代替，这就是为什么有些Base64编码以一个或两个等号结
束的原因，但等号最多有两个，因为：如果F(origin)代表原文的字节数，F(remain)代
表余数，则
F(remain) = F(origin) MOD 3 成立。
所以F(remain)的可能取值为0,1,2.
如果设 n = [F(origin) – F(remain)] / 3
当F(remain) = 0 时，恰好转换为4*n个字节的Base64编码。
当F(remain) = 1 时，由于一个原文字节可以拆分为属于两个Base64编码的字节，为了
让Base64编码是4的倍数，所以应该为补2个等号。
当F(remain) = 2 时，由于两个原文字节可以拆分为属于3个Base64编码的字节，同理，
应该补上一个等号。
下面我给出Base64的编码和解码的C语言描述：
/*Base64编码*/
void Base64(unsigned char chasc[3],unsigned char chuue[4])
/*
chasc：未编码的二进制代码
chuue：编码过的Base64代码
*/
{
int i,k=2;
unsinged char t=NULL;
for(i=0;i<3;i++)
{
*(chuue+i)=*(chasc+i)>>k;
*(chuue+i)|=t;
t=*(chasc+i)<<(8-k);
t>>=2;
k+=2;
}
*(chuue+3)=*(chasc+2)&63;
for(i=0;i<4;i++)
if((*(chuue+i)>=0)&&(*(chuue+i)<=25)) *(chuue+i)+=65;
else if((*(chuue+i)>=26)&&(*(chuue+i)<=51)) *(chuue+i)+=71;
else if((*(chuue+i)>=52)&&(*(chuue+i)<=61)) *(chuue+i)-=4;
else if(*(chuue+i)==62) *(chuue+i)=43;
else if(*(chuue+i)==63) *(chuue+i)=47;
}
/*Base64解码*/
void unBase64（unsigned char chuue[4]，unsigned char chasc[3]）
/*
chuue：未解码的Base64代码
chasc：解码过的二进制代码
*/
{int i,k=2;
unsigned char t=NULL;
for(i=0;i<4;i++)
if((*(chuue+i)>=65)&&(*(chuue+i)<=90)) *(chuue+i)-=65;
else if((*(chuue+i)>=97)&&(*(chuue+i)<=122)) *(chuue+i)-=71;
else if((*(chuue+i)>=48)&&(*(chuue+i)<=57)) *(chuue+i)+=4;
else if(*(chuue+i)==43) *(chuue+i)=62;
else if(*(chuue+i)==47) *(chuue+i)=63;
else if(*(chuue+i)==61) *(chuue+i)=0;
for(i=0;i<3;i++)
{*(chhex+i)=*(chuue+i)<<k;
k+=2;
t=*(chuue+i+1)>>8-k;
*(chhex+i)|=t;
}
}
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base64编解码原理与函数
早期邮件中都是明文 这在英语国家 并且没有附件的情况下是合适的 (那里网络还不是很普及 并且网络速度很慢)
但是后面随着internet的发展 人们希望传送除了英语以外的其它东西 如应用程序等 同时其它国家也希望使用自己本国语言来写邮件
因此产生了对在邮件中传送二进制的要求
邮件的传送是以明文方式传送的
如果直接传送二进制 那邮全服务器可能会理解错 如把正文中内容错理解成指令(想想二进行中的/0等特殊字符) 所以发明了base64编码
使用64个可打印字符对内容进行编码
这64个字符是
"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/"
编码原理是: 把3个字节使用上面的字母进行转换 转换成4个字节 每个字节都只有6bit
第一个字节由第一个byte的高6位组成
第二个字节的高位由第一个byte的低二位组成 低4位由第二个byte的高4位组成
第三个字节的高位由第二个byte的低四位组成 低2位由第三个字节的高2位组成
第四个字节是剩下的bit
自己可以直观的在纸上画 把18个bit平分成4份 就这样
下面是编码例子
/ encode base64 string
// return encode len
* @brief 进行base64编码
*
* @param buf [out]保存编码结果
* @param text [in]要编码的串
* @param size [in]text的长度
*
* @return 编码长度
**/
int Base64Enc(unsigned char *buf,const unsigned char*text,int size)
{
static char *base64_encoding =
"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
int buflen = 0;
while(size>0){
*buf++ = base64_encoding[ (text[0] >> 2 ) & 0x3f];
if(size>2){
*buf++ = base64_encoding[((text[0] & 3) << 4) | (text[1] >> 4)];
*buf++ = base64_encoding[((text[1] & 0xF) << 2) | (text[2] >> 6)];
*buf++ = base64_encoding[text[2] & 0x3F];
}else{
switch(size){
case 1:
*buf++ = base64_encoding[(text[0] & 3) << 4 ];
*buf++ = '=';
*buf++ = '=';
break;
case 2:
*buf++ = base64_encoding[((text[0] & 3) << 4) | (text[1] >> 4)];
*buf++ = base64_encoding[((text[1] & 0x0F) << 2) | (text[2] >> 6)];
*buf++ = '=';
break;
}
}
text +=3;
size -=3;
buflen +=4;
}
*buf = 0;
return buflen;
}
char GetBase64Value(char ch)
{
if ((ch >= 'A') && (ch <= 'Z'))
return ch - 'A';
if ((ch >= 'a') && (ch <= 'z'))
return ch - 'a' + 26;
if ((ch >= '0') && (ch <= '9'))
return ch - '0' + 52;
switch (ch) {
case '+':
return 62;
case '/':
return 63;
case '=': /* base64 padding */
return 0;
default:
return 0;
}
}
/**
* @brief base64解码
*
* @param buf [out]解码结果
* @param text [in]要解码的串,必须是4的倍数
* @param size [in]text大小
*
* @return -1出错,>=0解码缓冲区使用长度
**/
int Base64Dec(unsigned char *buf,const unsigned char*text,int size)
{
if(size%4)
return -1;
unsigned char chunk[4];
int parsenum=0;
while(size>0){
chunk[0] = GetBase64Value(text[0]);
chunk[1] = GetBase64Value(text[1]);
chunk[2] = GetBase64Value(text[2]);
chunk[3] = GetBase64Value(text[3]);
*buf++ = (chunk[0] << 2) | (chunk[1] >> 4);
*buf++ = (chunk[1] << 4) | (chunk[2] >> 2);
*buf++ = (chunk[2] << 6) | (chunk[3]);
text+=4;
size-=4;
parsenum+=3;
}
return parsenum;
}