Bse64是一種以64個可列印字元對二進制數據進行編碼的編碼演算法。base64在對數據進行編碼時以三個8位元字元型數據爲一組，取這三個字元型數據的ASCII碼，然後以6位爲一組組成4個新的數據，這4個新的數據有6位，所以它的最大值爲2^6=64。我們以4個6位數據的十進制數從base64表中得到最終編碼後的字元。
Base64 編碼表
| Value | Char | Value | Char | Value | Char | Value | Char |
| 0 | A | 16 | Q | 32 | g | 48 | w |
| 1 | B | 17 | R | 33 | h | 49 | x |
| 2 | C | 18 | S | 34 | i | 50 | y |
| 3 | D | 19 | T | 35 | j | 51 | z |
| 4 | E | 20 | U | 36 | k | 52 | 0 |
| 5 | F | 21 | V | 37 | l | 53 | 1 |
| 6 | G | 22 | W | 38 | m | 54 | 2 |
| 7 | H | 23 | X | 39 | n | 55 | 3 |
| 8 | I | 24 | Y | 40 | o | 56 | 4 |
| 9 | J | 25 | Z | 41 | p | 57 | 5 |
| 10 | K | 26 | a | 42 | q | 58 | 6 |
| 11 | L | 27 | b | 43 | r | 59 | 7 |
| 12 | M | 28 | c | 44 | s | 60 | 8 |
| 13 | N | 29 | d | 45 | t | 61 | 9 |
| 14 | O | 30 | e | 46 | u | 62 | + |
| 15 | P | 31 | f | 47 | v | 63 | / |
由於base64編碼是將編碼前的3*8位元數據，分解成4個6位的數據，所以經過base64編碼後的字串長度是4的倍數。但往往我們進行編碼的數據長度並不是3的倍數，這就造成了「編碼」後的位數不爲4的倍數，比如Brisk共5×8=40位，以6位爲一組可以分爲7組，這樣「編碼」後就有7個字元，但base64編碼後的字元長度應該是4的倍數，顯然這裏就出問題了，那麼怎麼辦呢？前面的不可以拋棄掉，所以就只有「追加」了，所以Brisk經過base64編碼後的長度應該是8個字元，而第8個編碼後的字元是'='，再比如對單個字元a進行base64編碼，由於它的長度不是3的倍數，以3個位元組爲一組它只能分一組，再以6位爲一位它只能分兩組，所以經過「編碼」後它的長度是2，但base64編碼後的個數應該是4的倍數，所以它的長度應該是4，所以在後面補上兩個‘=’,由於一個數求餘3後有三個不同的結果，0、1、2，所以在對一個數據進行base64進行編碼後它的長度爲：
（1）當進行編碼的數據長度是3的倍數時，len=strlen(str_in)/3*4;
（2）當進行編碼的數據長度不是3的倍數時，len=(strlen(str_in)/3+1)*4;
我們以Brisk這個例子來說明一下base64編碼的過程。首先我們以3個字元爲一組將Brisk進行分組，Brisk被氛圍兩組：Bri 和 sk；然後我們取出這兩個分組中每個位元組的ASCII碼，B:66 r:114 i:105 s:115 k:107。它們對應的二進制數爲 B:01000010 r:01110010 i:01101001 s:01110011 k:01101011；
第一組，我們以6位爲一組對每一個3位元組分組進行再分組就變成了010000 100111 001001 101001。所對應的十進制數是16 39 9 41，對應base64表中的結果是 Q n J p；
第二組，011100 110110 101100(不夠補0)，所以對應的十進制數是 28 54 44，對應base64表中的結果是 c 2 s，最終結果爲QnJpc2s=（因爲第二組「編碼」後只有三個位元組）。
解碼的過程是一個逆過程，我們將經過編碼後的字元按4個字元爲一組，然後對照base64表得到相應的十進制數，再將其通過拆分和組合，組成3個8位元數據，這個數據就是解碼後的數據，下面 下麪給一個c語言實現編碼和解碼的程式碼。
1、base64.h
/*base64.h*/ #ifndef _BASE64_H #define _BASE64_H #include <stdlib.h> #include <string.h> unsigned char *base64_encode(unsigned char *str); unsigned char *bae64_decode(unsigned char *code); #endif
2、base64.c
/*base64.c*/
#include "base64.h"
unsigned char *base64_encode(unsigned char *str)
{
long len;
long str_len;
unsigned char *res;
int i,j;
//定義base64編碼表
unsigned char *base64_table="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
//計算經過base64編碼後的字串長度
str_len=strlen(str);
if(str_len % 3 == 0)
len=str_len/3*4;
else
len=(str_len/3+1)*4;
res=malloc(sizeof(unsigned char)*len+1);
res[len]='\0';
//以3個8位元字元爲一組進行編碼
for(i=0,j=0;i<len-2;j+=3,i+=4)
{
res[i]=base64_table[str[j]>>2]; //取出第一個字元的前6位並找出對應的結果字元
res[i+1]=base64_table[(str[j]&0x3)<<4 | (str[j+1]>>4)]; //將第一個字元的後位與第二個字元的前4位元進行組合並找到對應的結果字元
res[i+2]=base64_table[(str[j+1]&0xf)<<2 | (str[j+2]>>6)]; //將第二個字元的後4位元與第三個字元的前2位組合並找出對應的結果字元
res[i+3]=base64_table[str[j+2]&0x3f]; //取出第三個字元的後6位並找出結果字元
}
switch(str_len % 3)
{
case 1:
res[i-2]='=';
res[i-1]='=';
break;
case 2:
res[i-1]='=';
break;
}
return res;
}
unsigned char *base64_decode(unsigned char *code)
{
//根據base64表，以字元找到對應的十進制數據
int table[]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,62,0,0,0,
63,52,53,54,55,56,57,58,
59,60,61,0,0,0,0,0,0,0,0,
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,
13,14,15,16,17,18,19,20,21,
22,23,24,25,0,0,0,0,0,0,26,
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
};
long len;
long str_len;
unsigned char *res;
int i,j;
//計算解碼後的字串長度
len=strlen(code);
//判斷編碼後的字串後是否有=
if(strstr(code,"=="))
str_len=len/4*3-2;
else if(strstr(code,"="))
str_len=len/4*3-1;
else
str_len=len/4*3;
res=malloc(sizeof(unsigned char)*str_len+1);
res[str_len]='\0';
//以4個字元爲一位進行解碼
for(i=0,j=0;i < len-2;j+=3,i+=4)
{
res[j]=((unsigned char)table[code[i]])<<2 | (((unsigned char)table[code[i+1]])>>4); //取出第一個字元對應base64表的十進制數的前6位與第二個字元對應base64表的十進制數的後2位進行組合
res[j+1]=(((unsigned char)table[code[i+1]])<<4) | (((unsigned char)table[code[i+2]])>>2); //取出第二個字元對應base64表的十進制數的後4位元與第三個字元對應bas464表的十進制數的後4位元進行組合
res[j+2]=(((unsigned char)table[code[i+2]])<<6) | ((unsigned char)table[code[i+3]]); //取出第三個字元對應base64表的十進制數的後2位與第4個字元進行組合
}
return res;
}
3、test.c
/*一個測試程式*/
#include "base64.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(int argc,char **argv)
{
unsigned char *buf =NULL;
if(strcmp(argv[1],"-d") == 0)
{
buf = base64_decode(argv[2]);
printf("%s\n",buf);
}
else
{
buf = base64_encode(argv[1]);
printf("%s\n",buf);
}
free(buf);
return 0;
}
4、執行編譯
編譯
gcc -o test test.c base64.c
./test a123456
YTEyMzQ1Ng==
./test -d YTEyMzQ1Ng==
a123456
C語言實現Base64編碼/解碼介紹到此結束。