当前位置:   article > 正文

C/C++学习 -- Base64算法_c++ base64

c++ base64

Base64算法概述

Base64是一种用于将二进制数据表示为ASCII字符集中的可打印字符的编码方法。它由64个不同的字符组成,通常包括26个大写字母、26个小写字母、10个数字以及两个特殊字符(通常是"+"和"/")。Base64编码的目的是使数据变得不可读,而不是加密数据。它经常用于电子邮件、URL、XML和其他文本协议中,以确保数据的安全传输和存储。

Base64算法特点

可打印字符: Base64编码产生的字符全部来自可打印ASCII字符集,这意味着编码后的数据可以轻松地嵌入到文本中,不会引起编码后数据的不可读性。

固定长度: Base64编码的结果长度总是4的倍数,这有助于对齐和分割编码后的数据。

不可逆性: Base64编码是一种不可逆操作,编码后的数据无法还原为原始二进制数据。它只是将原始数据转换为一种可传输的形式。

Base64算法原理

Base64编码的原理非常简单,它将3个字节的二进制数据分为4个6位的块,然后将这些6位块映射到Base64字符集中的相应字符。如果原始数据不足3个字节,会进行填充以保证结果长度为4的倍数。

以下是Base64编码的基本步骤:

将输入数据划分为3字节的块。

将每个3字节块转换为4个6位块。

将6位块映射到Base64字符集中的字符。

如果原始数据长度不是3的倍数,进行填充。

C语言实现Base64算法

下面是一个简单的C语言函数,用于对数据进行Base64编码:

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdint.h>
  3. #include <string.h>
  4. const char base64_chars[] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
  5. void base64_encode(const uint8_t *data, size_t input_length, char *output) {
  6. int i = 0, j = 0;
  7. uint8_t byte3[3] = {0};
  8. uint8_t byte4[4] = {0};
  9. while (input_length--) {
  10. byte3[i++] = *(data++);
  11. if (i == 3) {
  12. byte4[0] = (byte3[0] & 0xfc) >> 2;
  13. byte4[1] = ((byte3[0] & 0x03) << 4) | ((byte3[1] & 0xf0) >> 4);
  14. byte4[2] = ((byte3[1] & 0x0f) << 2) | ((byte3[2] & 0xc0) >> 6);
  15. byte4[3] = byte3[2] & 0x3f;
  16. for (i = 0; i < 4; i++) {
  17. output[j++] = base64_chars[byte4[i]];
  18. }
  19. i = 0;
  20. }
  21. }
  22. if (i != 0) {
  23. for (int k = i; k < 3; k++) {
  24. byte3[k] = 0;
  25. }
  26. byte4[0] = (byte3[0] & 0xfc) >> 2;
  27. byte4[1] = ((byte3[0] & 0x03) << 4) | ((byte3[1] & 0xf0) >> 4);
  28. byte4[2] = ((byte3[1] & 0x0f) << 2) | ((byte3[2] & 0xc0) >> 6);
  29. for (int k = 0; k < i + 1; k++) {
  30. output[j++] = base64_chars[byte4[k]];
  31. }
  32. while (i++ < 3) {
  33. output[j++] = '=';
  34. }
  35. }
  36. output[j] = '\0';
  37. }
  38. int main() {
  39. uint8_t data[] = "Hello, Base64!";
  40. char encoded[100] = {0};
  41. base64_encode(data, strlen((char *)data), encoded);
  42. printf("Base64 Encoded: %s\n", encoded);
  43. return 0;
  44. }

C++语言实现Base64算法

以下是一个C++版本的Base64编码函数:

  1. #include <iostream>
  2. #include <string>
  3. #include <vector>
  4. const std::string base64_chars =
  5. "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
  6. "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
  7. "0123456789+/";
  8. std::string base64_encode(const std::vector<uint8_t> &data) {
  9. std::string encoded;
  10. int i = 0, j = 0;
  11. uint8_t byte3[3] = {0};
  12. uint8_t byte4[4] = {0};
  13. for (uint8_t byte : data) {
  14. byte3[i++] = byte;
  15. if (i == 3) {
  16. byte4[0] = (byte3[0] & 0xfc) >> 2;
  17. byte4[1] = ((byte3[0] & 0x03) << 4) | ((byte3[1] & 0xf0) >> 4);
  18. byte4[2] = ((byte3[1] & 0x0f) << 2) | ((byte3[2] & 0xc0) >> 6);
  19. byte4[3] = byte3[2] & 0x3f;
  20. for (i = 0; i < 4; i++) {
  21. encoded += base64_chars[byte4[i]];
  22. }
  23. i = 0;
  24. }
  25. }
  26. if (i != 0) {
  27. for (int k = i; k < 3; k++) {
  28. byte3[k] = 0;
  29. }
  30. byte4[0] = (byte3[0] & 0xfc) >> 2;
  31. byte4[1] = ((byte3[0] & 0x03) << 4) | ((byte3[1] & 0xf0) >> 4);
  32. byte4[2] = ((byte3[1] & 0x0f) << 2) | ((byte3[2] & 0xc0) >> 6);
  33. for (int k = 0; k < i + 1; k++) {
  34. encoded += base64_chars[byte4[k]];
  35. }
  36. while (i++ < 3) {
  37. encoded += '=';
  38. }
  39. }
  40. return encoded;
  41. }
  42. int main() {
  43. std::vector<uint8_t> data = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', ' ', 'B', 'a', 's', 'e', '6', '4', '!'};
  44. std::string encoded = base64_encode(data);
  45. std::cout << "Base64 Encoded: " << encoded << std::endl;
  46. return 0;
  47. }

这两个示例中的C和C++代码都实现了Base64编码,将原始数据转换为Base64格式的字符串。您可以根据自己的需要使用这些代码,以确保数据的安全传输和存储。请注意,这些示例代码只提供了Base64编码功能,如果需要解码功能,需要编写相应的解码函数。

图片

声明:本文内容由网友自发贡献,不代表【wpsshop博客】立场,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容,请联系我们。转载请注明出处:https://www.wpsshop.cn/w/木道寻08/article/detail/863856
推荐阅读
相关标签
  

闽ICP备14008679号