用于将字节进行base64编码或解码(C语言实现)
V1.0 2024年6月13日 发布于博客园目次
[*]base64.h
[*]base64.c
基本原理见代码注释!
base64.h
#ifndef _BASE64_H
#define _BASE64_H
/**
* @file name : base64.h
* @brief : 用于将字节进行base64编码或解码
* @author : RISE_AND_GRIND@163.com
* @date : 2024年6月12日
* @version : 1.0
* @note :
* CopyRight (c)2023-2024 RISE_AND_GRIND@163.com All Right Reseverd
*/
/**Base64基本介绍
*什么是Base64编码?
* 编码的主要目的是在需要通过文本传输或存储二进制数据的场景中，
* 确保数据的完整性和可读性。直接使用ASCII存储二进制数据存在一些问题，
* 因为二进制数据可能包含不可打印字符或特殊字符，这些字符在某些传输媒介（如电子邮件、URL等）中可能会被误解或破坏。
*为什么要使用Base64？
* 可读性和可传输性：
* Base64编码将二进制数据转换为可打印的ASCII字符，确保数据在传输过程中不被改变。
* 许多传输协议（如SMTP邮件协议）只支持文本数据，Base64编码使得二进制数据可以通过这些协议传输。
*
* 避免数据损坏：
* 某些传输通道可能会对非文本数据进行处理或修改，Base64编码可以避免这些问题。
*
* 兼容性：
* Base64编码后的数据可以在不同系统和平台之间无缝传输，而不会受到字符集或编码方式的影响。
*
*Base64的应用：电子邮件附件、Web数据传输（图片、文件等）、数据存储（某些数据库）、加密和签名
*/
/**Base64基本原理
* Base64(64个字符) -->2^6即6个比特-->其字符编码范围为0~63
* -->"A-Z" "a-z" "0~9" "+" "/"
* -->'A-Z' -- 编码范围 0~25
* -->'a-z' -- 编码范围 26~51
* -->'0-9' -- 编码范围 52~61
* -->'+' -- 编码范围 62
* -->'/' -- 编码范围 63
*
* 注意, 最后不足4字符会以'='补齐
*
* 例如: 将ASCII码的"Man"转换为Base64编码为TWFu
*M---->ASCII对应值: A(65)+12 = 77--->十六进制:0x4D--->二进制:0100 1101
*a---->ASCII对应值: a(97)+0= 97--->十六进制:0x61--->二进制:0110 0001
*n---->ASCII对应值: a(97)+13 = 110 --->十六进制:0x6E--->二进制:0110 1110
*
*在内存中(ASCII) :0100 1101 0110 0001 0110 1110
*6位划分为Base64 :010011|010110|000101|101110
*但内存是以字节为单位 :00010011|00010110|00000101|00101110
*Base64显示 : T(19) W(22) F(5) u(46)
*
*所以每3个字节ASCII码会生成4个字节的Base编码
*/
/***************************************头文件***************************************/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
/***************************************END******************************************/
// 查找Base64字符在表中的位置, 进行数值还原
int base64_char_value(char c);
/**将字符串进行Base64编码
* @name base64_encode
* @brief 将字符串进行Base64编码
* @param input 输入的ASCII字符串
* @param output得到的base64编码
* @date 2024年6月12日
* @version 1.0
* @note
*/
void base64_encode(const unsigned char *input, char *output);
/**将字符串进行Base64解码
* @name base64_decode
* @brief 将字符串进行Base64解码
* @param input 输入的base64编码
* @param output得到的ASCII字符串
* @date 2024年6月12日
* @version 1.0
* @note
*/
void base64_decode(const char *input, unsigned char *output);
#endifbase64.c
/** * @file name : base64.c * @brief : 用于将字节进行base64编码或解码 * @author : RISE_AND_GRIND@163.com * @date : 2024年6月12日 * @version : 1.0 * @note : * CopyRight (c)2023-2024 RISE_AND_GRIND@163.com All Right Reseverd */#include "../../include/utilities/base64.h"// Base64字符表, 用于编码息争码 static限制为文件域static const char base64_table[] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";// 查找Base64字符在表中的位置, 进行数值还原int base64_char_value(char c){ if (c >= 'A' && c = 'a' && c = '0' && c > 2; // a3 & 11111100 取a3的前6位 a4 = ((a3 & 0x03) > 4); // 取a3的后2位和a3的前4位 a4 = ((a3 & 0x0f) > 6); // 取a3的后4位和a3的前2位 a4 = a3 & 0x3f; // 取a3的后6位 for (i = 0; i < 4; i++) // 每次输出4个编码后的字符 { *output++ = base64_table]; // 将编码后的Base64值映射到Base64字符表, 转换为ASCII码的形式体现(只是体现, 内容是Base64) } i = 0; // 重置计数器 } } if (i) // 若位数不敷3个字节 { for (j = i; j < 3; j++) // 用0填充不敷的字节部门 { a3 = '\0'; } // 同上利用 a4 = (a3 & 0xfc) >> 2; a4 = ((a3 & 0x03) > 4); a4 = ((a3 & 0x0f) > 6); a4 = a3 & 0x3f; // 将已编码好的部门输出, +1是因为若只有一个字节也至少生成2个字符, 始终会+1 for (j = 0; j < (i + 1); j++) { *output++ = base64_table]; } while ((i++ < 3)) { *output++ = '='; // 用'='填充不敷的部门并输出 } } *output = '\0'; // 输出字符串完毕}/**将字符串进行Base64解码 * @name base64_decode * @brief 将字符串进行Base64解码 * @param input 输入的base64编码 * @param output得到的ASCII字符串 * @date 2024年6月12日 * @version 1.0 * @note */void base64_decode(const char *input, unsigned char *output){ int i = 0; // 计数器 int j = 0; unsigned char a4 = {0}; // 每次输入4个Base64字符缓冲区 unsigned char a3 = {0}; // 每次输出3个ASCII码字节缓冲区, 4个Base64编码可生成3个ASCII码 while (*input) { for (i = 0; i < 4; i++) // 以4个base字符为单位进行处理 { if (*input == '=') // 若是末尾 { a4 = 0; // 转换为'\0' } else // 若不是末尾 { a4 = base64_char_value(*input); } input++; // 继续读入1个字符 } a3 = (a4 > 4); // 解码第一个字节 取消移位 a3 = ((a4 & 0x0f) > 2); // 解码第二个字节 a3 = ((a4 & 0x03)
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