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如何用 C 语言高效地编码和解码 Base64 数据?

Mary-Kate Olsen
Mary-Kate Olsen原创
2024-12-09 14:07:12241浏览

How Can I Efficiently Encode and Decode Base64 Data in C  ?

用 C 语言解码 Base64:详细指南

在当今的数字世界中,Base64 编码是一种广泛使用的技术,用于表示二进制数据基于文本的格式。有必要将此数据解码回其原始形式以进行进一步处理。幸运的是,有有效的 C 库可帮助您编码和解码 Base64。

下面介绍了一个这样的开源且用户友好的库。此代码片段提供了两个基本函数:base64_encode() 和 base64_decode()。编码函数将二进制数据转换为 Base64 编码的字符串,而解码函数执行相反的操作,将编码字符串转换回二进制数据。

base64.h

#ifndef _BASE64_H_
#define _BASE64_H_

#include <vector>
#include <string>
typedef unsigned char BYTE;

std::string base64_encode(BYTE const* buf, unsigned int bufLen);
std::vector<BYTE> base64_decode(std::string const&amp;);

#endif

base64.cpp

#include "base64.h"
#include <iostream>

static const std::string base64_chars =
"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
"0123456789+/";


static inline bool is_base64(BYTE c) {
  return (isalnum(c) || (c == '+') || (c == '/'));
}

std::string base64_encode(BYTE const* buf, unsigned int bufLen) {
  std::string ret;
  int i = 0;
  int j = 0;
  BYTE char_array_3[3];
  BYTE char_array_4[4];

  while (bufLen--) {
    char_array_3[i++] = *(buf++);
    if (i == 3) {
      char_array_4[0] = (char_array_3[0] & 0xfc) >> 2;
      char_array_4[1] = ((char_array_3[0] & 0x03) << 4) + ((char_array
3[1] & 0xf0) >> 4);
      char_array_4[2] = ((char_array_3[1] & 0x0f) << 2) + ((char_array_3
[2] & 0xc0) >> 6);
      char_array_4[3] = char_array_3[2] & 0x3f;

      for(i = 0; (i <4) ; i++)
        ret += base64_chars[char_array_4[i]];
      i = 0;
    }
  }

  if (i)
  {
    for(j = i; j < 3; j++)
      char_array_3[j] = '<🎝🎝🎝>';

    char_array_4[0] = (char_array_3[0] & 0xfc) >> 2;
    char_array_4[1] = ((char_array_3[0] & 0x03) << 4) + ((char_array_3[1] &
0xf0) >> 4);
    char_array_4[2] = ((char_array_3[1] & 0x0f) << 2) + ((char_array_3[2] &
0xc0) >> 6);
    char_array_4[3] = char_array_3[2] & 0x3f;

    for (j = 0; (j < i + 1); j++)
      ret += base64_chars[char_array_4[j]];

    while((i++ < 3))
      ret += '=';
  }

  return ret;
}

std::vector<BYTE> base64_decode(std::string const& encoded_string) {
  int in_len = encoded_string.size();
  int i = 0;
  int j = 0;
  int in_ = 0;
  BYTE char_array_4[4], char_array_3[3];
  std::vector<BYTE> ret;

  while (in_len-- &amp;&amp; ( encoded_string[in_] != '=') &amp;&amp; is_base64(encoded
_string[in_])) {
    char_array_4[i++] = encoded_string[in_]; in_++;
    if (i ==4) {
      for (i = 0; i <4; i++)
        char_array_4[i] = base64_chars.find(char_array_4[i]);

      char_array_3[0] = (char_array_4[0] << 2) + ((char_array_4[1] & 0x30) >>
4);
      char_array_3[1] = ((char_array_4[1] & 0xf) << 4) + ((char_array_4
[2] & 0x3c) >> 2);
      char_array_3[2] = ((char_array_4[2] & 0x3) << 6) + char_array_4[3];

      for (i = 0; (i < 3); i++)
          ret.push_back(char_array_3[i]);
      i = 0;
    }
  }

  if (i) {
    for (j = i; j <4; j++)
      char_array_4[j] = 0;

    for (j = 0; j <4; j++)
      char_array_4[j] = base64_chars.find(char_array_4[j]);

    char_array_3[0] = (char_array_4[0] << 2) + ((char_array_4[1] & 0x30) >>
4);
    char_array_3[1] = ((char_array_4[1] & 0xf) << 4) + ((char_array_4[2] &
0x3c) >> 2);

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