base64编码/解码的实现(C语言)

base64的作用不是加密,而是用来避免“字节”中不能转换成可显示字符的数值。

比如0-32的控制字符,空格,制表符都不能被打印在纸上,通过base64转换可以打印在纸上,数据可以在传统平面媒介上携带。base64特别适合在httpmime协议下快速传输数据。

转换的规则,将三个byte的数据,先后放入一个24bit的缓冲区中,先来的byte占高位。数据不足3byte的话,于缓冲区中剩下的bit用0补足。然后,每次取出6(因为2^6=64)个bit,将这6bit值转换为数字,在下面字符串”ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/”取出对应位置中的字符作为编码后的输出。不断重复这个过程,直到全部输入数据转换完成。

当原数据长度不是3的整数倍时, 如果最后剩下两个输入数据,在编码结果后加1个“=”;如果最后剩下一个输入数据,编码结果后加2个“=”;如果没有剩下任何数据,就什么都不要加,这样才可以保证资料还原的正确性。看下面的例子

 

文本

M

a

n

ASCII编码

77

97

110

二进制位

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

1

0

0

0

0

1

0

1

1

0

1

1

1

0

索引

19

22

5

46

Base64编码

T

W

F

u

文本

M

ASCII编码

77

二进制位

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

索引

19

16

5

46

Base64编码

T

Q

=

=

下面的代码是我在Centos中编译通过,经过常规测试未出现问题。

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

#define u_char unsigned char

int encode_base64(const u_char *src, u_char *dst);
int decode_base64(const u_char *src, u_char *dst);

int main(int argc, char *argv[])
{
        u_char src[100] = "rentiansheng";
        u_char dst[100];

        while(1){
                scanf("%s",src);

                printf("-----------------------------------\n");
                encode_base64(src, dst);

                printf("%s\n%s\n", src, dst);
                printf("-----------------------------------\n");

                decode_base64(dst, src);
                printf("%s\n%s\n", dst, src);
                printf("-----------------------------------\n");
                
        }

        return 0;
}

int decode_base64(const u_char *src, u_char *dst)
{
        static char base64char[] ={
                -1 , -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
                -1 , -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
                -1 , -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 62, -1, -1,
                52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
                -1 ,  0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 13, 14,
                15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, -1, -1, -1, -1, 63,
                -1 , 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40,
                41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, -1, -1, -1, -1, -1,
        };

        int i;
        size_t len = strlen(src);

        for(i = 0; i < len; i++){
                if(src[i] == -1){
                        return 1; //unexpected characters
                }
                else if(src[i] == '='){
                        len = i;
                }
        }

        if(len % 4 == 1){
                return  2; 
        }

        while(len > 3){
                *dst++ = (u_char)(base64char[src[0]]<<2) | (base64char[src[1]]>>4 & 0x3);
                *dst++ = (u_char)(base64char[src[1]]<<4 )|(base64char[src[2]]>>2 & 0xf);
                *dst++ = (u_char)(base64char[src[2]]<<6)|(base64char[src[3]]);
                
                src += 4;
                len -= 4;
        }

        if(len){
                if(len > 1){
                        *dst++ = (base64char[src[0]]<<2) | (base64char[src[1]]>>4 & 0x3);
                }

                if(len > 2){
                        *dst++ = (base64char[src[1]]<<4 )|(base64char[src[2]]>>2 & 0xf);
                }

        }
        *dst = 0;
        return 0;
}


int encode_base64(const u_char *src, u_char *dst)
{
        
        size_t len = strlen(src);
        static u_char base64char[] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";

        while(len > 2){
                *dst++ = base64char[src[0] >> 2 & 0x3f];
                *dst++ = base64char[(src[0] & 0x3)<<4 | src[1] >> 4 & 0xf];
                *dst++ = base64char[(src[1] & 0xf)<<2 | src[2]>>6 & 0x3];
                *dst++ = base64char[src[2] & 0x3f];
                len -= 3;
                src += 3;
        }

        if(len){
                *dst++ = base64char[src[0] >> 2 & 0x3f];
                if(len > 1){
                        *dst++ = base64char[((src[0] & 0x3)<<4) | ((src[1]>> 4) & 0xf) ];
                        *dst++ = base64char[(src[1] & 0xf)<<2];
                }
                else{
                        *dst++ = base64char[(src[0] & 0x3) << 4];
                        *dst++ = '=';
                }
                *dst++ = '=';
        }
        
        *dst = 0;

}

blog: http://www.rhttp.cn/

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