Base64加密算法的C++代码实现

base64加密规则如下：

Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节（3*8 = 4*6 = 24），然后把6Bit再添两位高位0，组成四个8Bit的字节，也就是说，转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。

具体实现方法：

第一个字节，根据源字节的第一个字节处理。

规则：源第一字节右移两位，去掉低2位，高2位补零。

既：00 + 高6位

第二个字节，根据源字节的第一个字节和第二个字节联合处理。

规则如下，第一个字节高6位去掉然后左移四位，第二个字节右移四位

即：源第一字节低2位 + 源第2字节高4位

第三个字节，根据源字节的第二个字节和第三个字节联合处理，

规则第二个字节去掉高4位并左移两位（得高6位），第三个字节右移6位并去掉高6位（得低2位），相加即可

第四个字节，规则，源第三字节去掉高2位即可。

用更接近于编程的思维来说，编码的过程是这样的：

第一个字符通过右移2位获得第一个目标字符的Base64表位置，根据这个数值取到表上相应的字符，就是第一个目标字符。

然后将第一个字符与0x03(00000011)进行与(&)操作并左移4位,接着第二个字符右移4位与前者相或(|)，即获得第二个目标字符。

再将第二个字符与0x0f(00001111)进行与(&)操作并左移2位,接着第三个字符右移6位与前者相或(|)，获得第三个目标字符。

最后将第三个字符与0x3f(00111111)进行与(&)操作即获得第四个目标字符。

在以上的每一个步骤之后，再把结果与 0x3F 进行 AND 位操作，就可以得到编码后的字符了。

可是等等……聪明的你可能会问到，原文的字节数量应该是3的倍数啊，如果这个条件不能满足的话，那该怎么办呢？

我们的解决办法是这样的：原文剩余的字节根据编码规则继续单独转(1变2,2变3;不够的位数用0补全)，再用=号补满4个字节。这就是为什么有些Base64编码会以一个或两个等号结束的原因，但等号最多只有两个。因为：一个原字节至少会变成两个目标字节。

所以余数任何情况下都只可能是0，1，2这三个数中的一个。如果余数是0的话，就表示原文字节数正好是3的倍数（最理想的情况）。如果是1的话，转成2个Base64编码字符，为了让Base64编码是4的倍数，就要补2个等号；同理，如果是2的话，就要补1个等号。

以下是实现的源代码：

1. char* base64Encode(char const* origSigned, unsigned origLength)   
2. {  
3.   static const char base64Char[] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/"; 
   
4.   unsigned char const* orig = (unsigned char const*)origSigned;  
5.   if (orig == NULL) return NULL;  
6.   
7.   unsigned const numOrig24BitValues = origLength/3;  
8.   bool havePadding = origLength > numOrig24BitValues*3;  
9.   bool havePadding2 = origLength == numOrig24BitValues*3 + 2;  
10.   unsigned const numResultBytes = 4*(numOrig24BitValues + havePadding);  
11.   char* result = new char[numResultBytes+1];  
12.   
13.   // Map each full group of 3 input bytes into 4 output base-64 characters:  
14.   unsigned i;  
15.   for (i = 0; i < numOrig24BitValues; ++i)   
16.   {  
17.     result[4*i+0] = base64Char[(orig[3*i]>>2)&0x3F];  
18.     result[4*i+1] = base64Char[(((orig[3*i]&0x3)<<4) | (orig[3*i+1]>>4))&0x3F];  
19.     result[4*i+2] = base64Char[(((orig[3*i+1]&0x0f)<<2) | (orig[3*i+2]>>6))&0x3F];  
20.     result[4*i+3] = base64Char[(orig[3*i+2]&0x3f)&0x3F];  
21.   }  
22.   
23.   // Now, take padding into account.  (Note: i == numOrig24BitValues)  
24.   if (havePadding)   
25.   {  
26.     result[4*i+0] = base64Char[(orig[3*i]>>2)&0x3F];  
27.     if (havePadding2)  
28.     {  
29.       result[4*i+1] = base64Char[(((orig[3*i]&0x3)<<4) | (orig[3*i+1]>>4))&0x3F];  
30.       result[4*i+2] = base64Char[((orig[3*i+1]&0x0f)<<2)&0x3F];  
31.     }   
32.     else   
33.     {  
34.       result[4*i+1] = base64Char[((orig[3*i]&0x3)<<4)&0x3F];  
35.       result[4*i+2] = '=';  
36.     }  
37.     result[4*i+3] = '=';  
38.   }  
39.   
40.   result[numResultBytes] = '/0';  
41.   return result;  
42. }