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公告

    Base64编码,是我们程序开发中经常使用到的编码方法。它是一种基于用64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。它通常用作存储、传输一些二进制数据编码方法!也是MIME(多用途互联网邮件扩展,主要用作电子邮件标准)中一种可打印字符表示二进制数据的常见编码方法!它其实只是定义用可打印字符传输内容一种方法,并不会产生新的字符集!有时候,我们学习转换的思路后,我们其实也可以结合自己的实际需要,构造一些自己接口定义编码方式。好了,我们一起看看,它的转换思路吧!

Base64实现转换原理

    它是用64个可打印字符表示二进制所有数据方法。由于2的6次方等于64,所以可以用每6个位元为一个单元,对应某个可打印字符。我们知道三个字节有24个位元,就可以刚好对应于4个Base64单元,即3个字节需要用4个Base64的可打印字符来表示。在Base64中的可打印字符包括字母A-Z、a-z、数字0-9 ,这样共有62个字符,此外两个可打印符号在不同的系统中一般有所不同。但是,我们经常所说的Base64另外2个字符是:“+/”。这64个字符,所对应表如下。

编号字符 编号字符 编号字符 编号字符
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 /

    转换的时候,将三个byte的数据,先后放入一个24bit的缓冲区中,先来的byte占高位。数据不足3byte的话,于缓冲区中剩下的bit用0补足。然后,每次取出6个bit,按照其值选择
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/
中的字符作为编码后的输出。不断进行,直到全部输入数据转换完成。

    如果最后剩下两个输入数据,在编码结果后加1个“=”;如果最后剩下一个输入数据,编码结果后加2个“=”;如果没有剩下任何数据,就什么都不要加,这样才可以保证资料还原的正确性。

    编码后的数据比原始数据略长,为原来的4/3。无论什么样的字符都会全部被编码,因此不像Quoted-printable 编码,还保留部分可打印字符。所以,它的可读性不如Quoted-printable编码!

文本 M a n
ASCII编码 77 97 110
二进制位 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0
索引 19 22 5 46
Base64编码 T W F u

     M的Ascii码是77,前六位对应值为19,对应base64字符是T,如此类推。其它字符编码就可以自动转换得到!我们看看另外不是刚好是3个字节的情况!

文本(1 Byte) A    
二进制位 0 1 0 0 0 0 0 1                                
二进制位(补0) 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0                        
Base64编码 Q Q = =
文本(2 Byte) B C  
二进制位 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1     x x x x x x
二进制位(补0) 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 x x x x x x
Base64编码 Q k M  =

Base64转换代码实现

     既然知道了方法,那么我们如果要自己写个简单转换,好像也是很容易的!下面,我写下我做转换php代码!

<?php

/**

*base64编码方法、本方法只是做base64转换过程代码举例说明,通过该例子可以任意改造不同语言版

*@author 程默

*@copyright http://blog.chacuo.net

*@param $src 原字符串

*@return string base64字符串*

*/

function c_base64_encode($src)

{

static $base="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";

////将原始的3个字节转换为4个字节

$slen=strlen($src);

$smod = ($slen%3);

$snum = floor($slen/3);

$desc = array();

for($i=0;$i<$snum;$i++)

{

////读取3个字节

$_arr = array_map('ord',str_split(substr($src,$i*3,3)));

///计算每一个base64值

$_dec0= $_arr[0]>>2;

$_dec1= (($_arr[0]&3)<<4)|($_arr[1]>>4);

$_dec2= (($_arr[1]&0xF)<<2)|($_arr[2]>>6); 

$_dec3= $_arr[2]&63;

$desc = array_merge($desc,array($base[$_dec0],$base[$_dec1],$base[$_dec2],$base[$_dec3]));

}

if($smod==0) return implode('',$desc);

///计算非3倍数字节

$_arr = array_map('ord',str_split(substr($src,$snum*3,3)));

$_dec0= $_arr[0]>>2;

///只有一个字节

if(!isset($_arr[1]))

{

$_dec1= (($_arr[0]&3)<<4);

$_dec2=$_dec3="=";

}

else

{

///2个字节

$_dec1= (($_arr[0]&3)<<4)|($_arr[1]>>4);

$_dec2= $base[($_arr[1]&7)<<2];

$_dec3="=";

}

$desc = array_merge($desc,array($base[$_dec0],$base[$_dec1],$_dec2,$_dec3));

return implode('',$desc);

}

base64编码转换原理 

    好了,通过这个例子,我想base64编码转换原理、算法有些了解了吧!它转换过程很简单,只需要做个映射表,然后将原先做一些移位运算就可以完成!我们通过该例子,是不是可以做个自己的base32这类的编码呢!欢迎朋友们交流!

 

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posted on 2014-05-18 23:04 程默 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏