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关于自定义Base64编解码的实现

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什么是Base64

Base64编码是将字符串以每3个8比特(bit)的字节子序列拆分成4个6比特(bit)的字节(6比特有效字节，最左边两个永远为0，其实也是8比特的字节)子序列，再将得到的子序列查找Base64的编码索引表，得到对应的字符拼接成新的字符串的一种编码方式。

每个3位8比特数据拆分成4个6比特数据过程如下图所示：

 

 

 注意事项

Base64编码后的数据大小必须是4的倍数，当转换后的数据大小不是4的倍数时可以用‘=’号或者其他符号代替。

代码实现

以下是我自定义的Base64编解码实现规则

编码部分

const char base64_table[] = “在此添加自定义base64编码规则”;
std::string encode(std::string &src)
{
　　　 char encodeData[10000000];
// 以3个字节为一组
    int data_len = src.length() / 3;
    // std::cout << src.length() << std::endl;
    // src的余数数据
    int data_add = src.length() % 3;
    int temp = 0;
    int tmp = 0;
    int n = 0;
    while (temp < data_len)
    {
        encodeData[n++] = base64_table[src[tmp] >> 2];
        encodeData[n++] = base64_table[(src[tmp] & 0x3) << 4 | src[tmp + 1] >> 4];
        encodeData[n++] = base64_table[(src[tmp + 1] & 0x0f) << 2 | src[tmp + 2] >> 6];
        encodeData[n++] = base64_table[src[tmp + 2] & 0x3f];
        tmp += 3;
        temp++;
    }
    // 余数为1，需要补齐2个=
    if (data_add == 1)
    {
        encodeData[n++] = base64_table[src[tmp] >> 2];
        encodeData[n++] = base64_table[(src[tmp] & 0x3) << 4];
        encodeData[n++] = '=';
        encodeData[n++] = '=';
        encodeData[n] = '\0';
    }
    // 余数为2，需要补齐1个=
    else if (data_add == 2)
    {
        encodeData[n++] = base64_table[src[tmp] >> 2];
        encodeData[n++] = base64_table[(src[tmp] & 0x3) << 4 | src[tmp + 1] >> 4];
        encodeData[n++] = base64_table[(src[tmp + 1] & 0xf) << 2];
        encodeData[n++] = '=';
        encodeData[n] = '\0';
    }
    else
    {
        encodeData[n] = '\0';
    }
    return std::string(encodeData);
}

解码部分

std::string decode(std::string &src)
{
    // 自定义base64解码表，以ASCII码值顺序存储，对应base64编码表
    const char decode_base64_table[] = {“自定义128位base64解码规则，以1128位ASCII码的顺序存储base64编码表中对应字符的位置”};
    int inputLen = src.length();
    // 计算解码后的数据长度
    int outputLen = inputLen / 4 * 3;
    unsigned buf = 0;
    unsigned bufSize = 0;
    if (inputLen % 4 == 0)
    {
        if (src[inputLen - 1] == '=')
            outputLen--;
        if (src[inputLen - 2] == '=')
            outputLen--;
    }
    else
    {
        switch (inputLen % 4)
        {
        case 1:
            throw std::invalid_argument("invalid input-1");
            return nullptr;
        case 2:
            outputLen++;
            break;
        case 3:
            outputLen += 2;
            break;
        }
    }
    std::string output(outputLen, '\0');
    int i = 0;
    for (uint8_t c : src)
    {
        if (c > 127 || c == '=')
            break;
        uint8_t sextet = decode_base64_table[c];
        if (sextet == 64)
        {
            throw std::invalid_argument("invalid base64 input-2");
            return nullptr;
        }
        buf = (buf << 6) + sextet;
        bufSize += 6;
        if (bufSize >= 8)
        {
            output[i++] = (buf >> (bufSize - 8));
            bufSize -= 8;
        }
    }
    return output;
}

 

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