C语言实现Base64编码/解码

Bse64是一种以64个可打印字符对二进制数据进行编码的编码算法。base64在对数据进行编码时以三个8位字符型数据为一组，取这三个字符型数据的ASCII码，然后以6位为一组组成4个新的数据，这4个新的数据有6位，所以它的最大值为2^6=64。我们以4个6位数据的十进制数从base64表中得到最终编码后的字符。

Base64 编码表

ValueChar ValueChar ValueChar ValueChar 0A16Q32g48w1B17R33h49x2C18S34i50y3D19T35j51z4E20U36k5205F21V37l5316G22W38m5427H23X39n5538I24Y40o5649J25Z41p57510K26a42q58611L27b43r59712M28c44s60813N29d45t61914O30e46u62+15P31f47v63/

       由于base64编码是将编码前的3*8位数据，分解成4个6位的数据，所以经过base64编码后的字符串长度是4的倍数。但往往我们进行编码的数据长度并不是3的倍数，这就造成了“编码”后的位数不为4的倍数，比如Brisk共5×8=40位，以6位为一组可以分为7组，这样“编码”后就有7个字符，但base64编码后的字符长度应该是4的倍数，显然这里就出问题了，那么怎么办呢？前面的不可以抛弃掉，所以就只有“追加”了，所以Brisk经过base64编码后的长度应该是8个字符，而第8个编码后的字符是'='，再比如对单个字符a进行base64编码，由于它的长度不是3的倍数，以3个字节为一组它只能分一组，再以6位为一位它只能分两组，所以经过“编码”后它的长度是2，但base64编码后的个数应该是4的倍数，所以它的长度应该是4，所以在后面补上两个‘=’,由于一个数求余3后有三个不同的结果，0、1、2，所以在对一个数据进行base64进行编码后它的长度为：

（1）当进行编码的数据长度是3的倍数时，len=strlen(str_in)/3*4;
（2）当进行编码的数据长度不是3的倍数时，len=(strlen(str_in)/3+1)*4;

       我们以Brisk这个例子来说明一下base64编码的过程。首先我们以3个字符为一组将Brisk进行分组，Brisk被氛围两组：Bri 和 sk；然后我们取出这两个分组中每个字节的ASCII码，B:66 r:114 i:105 s:115 k:107。它们对应的二进制数为  B:01000010 r:01110010 i:01101001 s:01110011 k:01101011；

       第一组，我们以6位为一组对每一个3字节分组进行再分组就变成了010000 100111 001001 101001。所对应的十进制数是16 39 9 41，对应base64表中的结果是 Q n J p；

       第二组，011100 110110 101100(不够补0)，所以对应的十进制数是 28 54 44，对应base64表中的结果是 c 2 s，最终结果为QnJpc2s=（因为第二组“编码”后只有三个字节）。

      解码的过程是一个逆过程，我们将经过编码后的字符按4个字符为一组，然后对照base64表得到相应的十进制数，再将其通过拆分和组合，组成3个8位数据，这个数据就是解码后的数据，下面给一个c语言实现编码和解码的代码。

/*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  

/*base64.c*/  #include "base64.h"    unsigned char *base64_encode(unsigned char *str)  {      long len;      long str_len;      unsigned char *res;      int i,j;  //定义base64编码表      unsigned char *base64_table="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";    //计算经过base64编码后的字符串长度      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个8位字符为一组进行编码      for(i=0,j=0;i<len-2;j+=3,i+=4)      {          res[i]=base64_table[str[j]>>2]; //取出第一个字符的前6位并找出对应的结果字符          res[i+1]=base64_table[(str[j]&0x3)<<4 | (str[j+1]>>4)]; //将第一个字符的后位与第二个字符的前4位进行组合并找到对应的结果字符          res[i+2]=base64_table[(str[j+1]&0xf)<<2 | (str[j+2]>>6)]; //将第二个字符的后4位与第三个字符的前2位组合并找出对应的结果字符          res[i+3]=base64_table[str[j+2]&0x3f]; //取出第三个字符的后6位并找出结果字符      }        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)  {  //根据base64表，以字符找到对应的十进制数据      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;    //计算解码后的字符串长度      len=strlen(code);  //判断编码后的字符串后是否有=      if(strstr(code,"=="))          str_len=len/4*3-2;      else if(strstr(code,"="))          str_len=len/4*3-1;      else          str_len=len/4;        res=malloc(sizeof(unsigned char)*str_len+1);      res[str_len]='\0';    //以4个字符为一位进行解码      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); //取出第一个字符对应base64表的十进制数的前6位与第二个字符对应base64表的十进制数的后2位进行组合          res[j+1]=(((unsigned char)table[code[i+1]])<<4) | (((unsigned char)table[code[i+2]])>>2); //取出第二个字符对应base64表的十进制数的后4位与第三个字符对应bas464表的十进制数的后4位进行组合          res[j+2]=(((unsigned char)table[code[i+2]])<<6) | ((unsigned char)table[code[i+3]]); //取出第三个字符对应base64表的十进制数的后2位与第4个字符进行组合      }        return res;    }  

/*一个测试程序*/  #include "base64.h"  #include <stdio.h>    int main(int argc,char **argv)  {      if(strcmp(argv[1],"-d") == 0)          printf("%s\n",base64_decode(argv[2]));      else          printf("%s\n",base64_encode(argv[1]));        return 0;  } 

编译  
gcc -o test test.c base64.c

./test a123456
YTEyMzQ1Ng==

./test -d YTEyMzQ1Ng==
a123456

转自：http://blog.163.com/lixiangqiu_9202/blog/static/5357503720140593058179/