C++实现base64编码

将昨天的php代码改造成C++

/*base_64.h文件*/
#ifndef BASE_64_H
#define BASE_64_H
/**
* Base64 编码/解码
* @author liruixing
*/
class Base64{
private:
std::string _base64_table;
static const char base64_pad = '=';public:
Base64()
{
_base64_table = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/"; /*这是Base64编码使用的标准字典*/
}
/**
* 这里必须是unsigned类型，否则编码中文的时候出错
*/
std::string Encode(const unsigned char * str,int bytes);
std::string Decode(const char *str,int bytes);
void Debug(bool open = true);
};
#endif

上面定义了一个头文件，定义base64的类

/*base_64.cpp文件*/
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include "base_64.h"

std::string Base64::Encode(const unsigned char * str,int bytes) {
int num = 0,bin = 0,i;
std::string _encode_result;
const unsigned char * current;
current = str;
while(bytes > 2) {
_encode_result += _base64_table[current[0] >> 2];
_encode_result += _base64_table[((current[0] & 0x03) << 4) + (current[1] >> 4)];
_encode_result += _base64_table[((current[1] & 0x0f) << 2) + (current[2] >> 6)];
_encode_result += _base64_table[current[2] & 0x3f];

current += 3;
bytes -= 3;
}
if(bytes > 0)
{
_encode_result += _base64_table[current[0] >> 2];
if(bytes%3 == 1) {
_encode_result += _base64_table[(current[0] & 0x03) << 4];
_encode_result += "==";
} else if(bytes%3 == 2) {
_encode_result += _base64_table[((current[0] & 0x03) << 4) + (current[1] >> 4)];
_encode_result += _base64_table[(current[1] & 0x0f) << 2];
_encode_result += "=";
}
}
return _encode_result;
}
std::string Base64::Decode(const char *str,int length) {
//解码表
const char DecodeTable[] =
{
-2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -1, -1, -2, -2, -1, -2, -2,
-2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
-1, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, 62, -2, -2, -2, 63,
52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
-2,  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, -2, -2, -2, -2, -2,
-2, 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, -2, -2, -2, -2, -2,
-2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
-2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
-2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
-2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
-2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
-2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
-2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
-2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2
};
int bin = 0,i=0,pos=0;
std::string _decode_result;
const char *current = str;
char ch;
while( (ch = *current++) != '\0' && length-- > 0 )
{
if (ch == base64_pad) { // 当前一个字符是“=”号
/*
先说明一个概念：在解码时，4个字符为一组进行一轮字符匹配。
两个条件：
1、如果某一轮匹配的第二个是“=”且第三个字符不是“=”，说明这个带解析字符串不合法，直接返回空
2、如果当前“=”不是第二个字符，且后面的字符只包含空白符，则说明这个这个条件合法，可以继续。
*/
if (*current != '=' && (i % 4) == 1) {
return NULL;
}
continue;
}
ch = DecodeTable[ch];
//这个很重要，用来过滤所有不合法的字符
if (ch < 0 ) { /* a space or some other separator character, we simply skip over */
continue;
}
switch(i % 4)
{
case 0:
bin = ch << 2;
break;
case 1:
bin |= ch >> 4;
_decode_result += bin;
bin = ( ch & 0x0f ) << 4;
break;
case 2:
bin |= ch >> 2;
_decode_result += bin;
bin = ( ch & 0x03 ) << 6;
break;
case 3:
bin |= ch;
_decode_result += bin;
break;
}
i++;
}
return _decode_result;
}

base64类中方法的定义实际上是在base_64.cpp中进行的。

上面的两个文件用来生成一个静态链接库：libbase_64.a

g++ -c base_64.cpp
ar rs libbase_64.a base_64.o

下面来进行实际的测试：

/*main.cppe文件*/
#include <iostream>
#include "base_64.h"

using namespace std;
int main()
{
unsigned char str[] = "这是一条测试数据：http://img.v.cmcm.com/7dd6e6d7-0c2d-5a58-a072-71f828b94cbc_crop_216x150.jpg";
string normal,encoded;
int i,len = sizeof(str)-1;
Base64 *base = new Base64();
encoded = base->Encode(str,len);
cout << "base64 encode : " << encoded << endl;
len = encoded.length();
const char * str2 = encoded.c_str();
normal = base->Decode(str2,len);
cout << "base64 decode : " << normal <<endl;
return 0;
}

编译代码并运行

g++ main.cpp -L. -lbase_64 -Ibase_64 -o main
./main

正常数据的encode和decode输出效果：



包含异常数据的decode输出效果：



在改造昨天的php代码过程中，还参考php源码base64.c中相关逻辑的实现。