base64编码光速入门(g_base64_encode)

引用自：

http://hi.baidu.com/d_south/blog/item/f573c6fc35a047fbfc037fb2.html

    感谢网络上的各位大虾。
    因为本人最近做一个下载工具，要支持http代理下载，其中有用到base64编码，上网搜了一下，在这整理整理。
    glib中有现成的编码解码的函数,如g_base64_encode();

一、Base64的编码转换方式
  

    所谓Base64，就是说选出64个字符——小写字母a-z、大写字母A-Z、数字0-9、符号“+”、“/”（再加上作为垫字的“=”，实际上是65个字符）——作为一个基本字符集。然后，其他所有符号都转换成这个字符集中的字符。

具体来说，转换方式可以分为四步。

    第一步，将每三个字节作为一组，一共是24个二进制位。

    第二步，将这24个二进制位分为四组，每个组有6个二进制位。

    第三步，在每组前面加两个00，扩展成32个二进制位，即四个字节。

    第四步，根据下表，得到扩展后的每个字节的对应符号，这就是Base64的编码值。

    　　0　A　　17　R　　　34　i　　　51　z

    　　1　B　　18　S　　　35　j　　　52　0

    　　2　C　　19　T　　　36　k　　　53　1

    　　3　D　　20　U　　　37　l　　　54　2

    　　4　E　　21　V　　　38　m　　　55　3

    　　5　F　　22　W　　　39　n　　　56　4

    　　6　G　　23　X　　　40　o　　　57　5

    　　7　H　　24　Y　　　41　p　　　58　6

    　　8　I　　25　Z　　　42　q　　　59　7

    　　9　J　　26　a　　　43　r　　　60　8

    　　10　K　　27　b　　　44　s　　　61　9

    　　11　L　　28　c　　　45　t　　　62　+

    　　12　M　　29　d　　　46　u　　　63　/

    　　13　N　　30　e　　　47　v

    　　14　O　　31　f　　　48　w　　　

    　　15　P　　32　g　　　49　x

    　　16　Q　　33　h　　　50　y

因为，Base64将三个字节转化成四个字节，因此Base64编码后的文本，会比原文本大出三分之一左右。

举一个具体的实例，演示英语单词Man如何转成Base64编码。

    第一步，“M”、“a”、“n”的ASCII值分别是77、97、110，对应的二进制值是01001101、01100001、01101110，将它们连成一个24位的二进制字符串010011010110000101101110。

    第二步，将这个24位的二进制字符串分成4组，每组6个二进制位：010011、010110、000101、101110。

    第三步，在每组前面加两个00，扩展成32个二进制位，即四个字节：00010011、00010110、00000101、00101110。它们的十进制值分别是19、22、5、46。

    第四步，根据上表，得到每个值对应Base64编码，即T、W、F、u。

因此，Man的Base64编码就是TWFu。

如果字节数不足三，则这样处理：

    a）二个字节的情况：将这二个字节的一共16个二进制位，按照上面的规则，转成三组，最后一组除了前面加两个0以外，后面也要加两个0。这样得到一个三位的Base64编码，再在末尾补上一个“=”号。

    比如，“Ma”这个字符串是两个字节，可以转化成三组00010011、00010110、00010000以后，对应Base64值分别为T、W、E，再补上一个“=”号，因此“Ma”的Base64编码就是TWE=。

    b）一个字节的情况：将这一个字节的8个二进制位，按照上面的规则转成二组，最后一组除了前面加二个0以外，后面再加4个0。这样得到一个二位的Base64编码，再在末尾补上两个“=”号。

    比如，“M”这个字母是一个字节，可以转化为二组00010011、00010000，对应的Base64值分别为T、Q，再补上二个“=”号，因此“M”的Base64编码就是TQ==。

    再举一个中文的例子，汉字“严”如何转化成Base64编码？

    这里需要注意，汉字本身可以有多种编码，比如gb2312、utf-8、gbk等等，每一种编码的Base64对应值都不一样。下面的例子以utf-8为例。

    首先，“严”的utf-8编码为E4B8A5，写成二进制就是三字节的“11100100 10111000 10100101”。将这个24位的二进制字符串，按照第3节中的规则，转换成四组一共32位的二进制值“00111001 00001011 00100010 00100101”，相应的十进制数为57、11、34、37，它们对应的Base64值就为5、L、i、l。

    所以，汉字“严”（utf-8编码）的Base64值就是5Lil。


    二 base64编码解码的实现(C语言)

/****************************************************************
This is a sample routine of base64 algorithm.The goal is to
illustrate principles,so some details may be ignored.
Author email:zhangwu2003@163.com
*****************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <malloc.h>

char* ch64="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";

unsigned char *encode(unsigned char *src,int srclen)
{
int n,buflen,i,j;
int pading=0;
unsigned char *buf;
static unsigned char *dst;

buf=src;
buflen=n=srclen;
if(n%3!=0)   /* pad with ´=´ by using a temp buffer */
{
   pading=1;
   buflen=n+3-n%3;
   buf=malloc(buflen+1);
   memset(buf,0,buflen+1);
   memcpy(buf,src,n);
   for(i=0;i<3-n%3;i++)
    buf[n+i]=´=´;
}
dst=malloc(buflen*4/3+1);
memset(dst,0,buflen*4/3+1);
for(i=0,j=0;i<buflen;i+=3,j+=4)
{
   dst[j]=(buf[i]&0xFC)>>2;
   dst[j+1]=((buf[i]&0x03)<<4) + ((buf[i+1]&0xF0)>>4);
   dst[j+2]=((buf[i+1]&0x0F)<<2) + ((buf[i+2]&0xC0)>>6);
   dst[j+3]=buf[i+2]&0x3F;
}
for(i=0;i<buflen*4/3;i++) /* map 6 bit value to base64 ASCII character */
   dst[i]=ch64[dst[i]];
if(pading)
   free(buf);
return dst;
}

unsigned char *decode(unsigned char *src)
{
int n,i,j;
unsigned char *p;
static unsigned char *dst;

n=strlen(src);
for(i=0;i<n;i++) /* map base64 ASCII character to 6 bit value */
{
   p=strchr(ch64,src[i]);
   if(!p)
    break;
   src[i]=p-ch64;
}
dst=malloc(n*3/4+1);
memset(dst,0,n*3/4+1);
for(i=0,j=0;i<n;i+=4,j+=3)
{
   dst[j]=(src[i]<<2) + ((src[i+1]&0x30)>>4);
   dst[j+1]=((src[i+1]&0x0F)<<4) + ((src[i+2]&0x3C)>>2);
   dst[j+2]=((src[i+2]&0x03)<<6) + src[i+3];
}
return dst;
}

void main()
{
// char *src="zhangwu张武";
char src[]={´1´,´2´,´3´,0,´a´,´b´,´*´,0,´A´,´B´,´$´};
unsigned char *dst1;
unsigned char *dst2;
unsigned int i;

dst1=encode(src,11); /* the second parameter must accord with the first one */
printf("%sn",dst1);
dst2=decode(dst1);
for(i=0;i<_msize(dst2);i++)
   printf("%c",dst2[i]);

free(dst1);
free(dst2);
}

    实现2：

    in_str是输入缓冲区的地址
    in_len 要编码的数据的长度
    out_str 输出的地址
    需要在外面分配内存

    unsigned char *out_str = (unsigned char *) malloc (in_len * 4 / 3 + 1);

    然后再调用函数编码。

    void Base64Encode(const unsigned char *in_str, int in_len, unsigned char *out_str)
    {
    static unsigned char base64[] ="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
    int curr_out_len = 0;
    int i = 0;
    unsigned char a, b, c;
    out_str[0] = '';
    if (in_len > 0)
    {
       while (i < in_len)
       {
        a = in_str[i];
        b = (i + 1 >= in_len) ? 0 : in_str[i + 1];
        c = (i + 2 >= in_len) ? 0 : in_str[i + 2];
        if (i + 2 < in_len)
        {
         out_str[curr_out_len++] = (base64[(a >> 2) & 0x3F]);
         out_str[curr_out_len++] = (base64[((a << 4) & 0x30) + ((b >> 4) & 0xf)]);
         out_str[curr_out_len++] = (base64[((b << 2) & 0x3c) + ((c >> 6) & 0x3)]);
         out_str[curr_out_len++] = (base64[c & 0x3F]);
        }
        else if (i + 1 < in_len)
        {
         out_str[curr_out_len++] = (base64[(a >> 2) & 0x3F]);
         out_str[curr_out_len++] = (base64[((a << 4) & 0x30) + ((b >> 4) & 0xf)]);
         out_str[curr_out_len++] = (base64[((b << 2) & 0x3c) + ((c >> 6) & 0x3)]);
         out_str[curr_out_len++] = '=';
        }
        else
        {
         out_str[curr_out_len++] = (base64[(a >> 2) & 0x3F]);
         out_str[curr_out_len++] = (base64[((a << 4) & 0x30) + ((b >> 4) & 0xf)]);
         out_str[curr_out_len++] = '=';
         out_str[curr_out_len++] = '=';
        }
        i += 3;
       }
       out_str[curr_out_len] = '';
    }
    return;
    }
   

最后

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