c++怎么实现一个简单的Base64编码和解码_c++ Base64算法原理与实现-C++-PHP中文网

c++怎么实现一个简单的Base64编码和解码_c++ Base64算法原理与实现

下次还敢

发布： 2025-10-29 18:02:02

原创

419人浏览过

Base64编码将每3个字节转为4个可打印字符，不足时用'='填充；C++可通过查表法实现编码与解码，编码时每24位拆为4个6位索引，解码时逆向合并6位块恢复原始数据。

c++怎么实现一个简单的base64编码和解码_c++ base64算法原理与实现

Base64 是一种常见的编码方式，用于将二进制数据转换为可打印的 ASCII 字符串，常用于网络传输或文本格式（如 JSON、XML）中嵌入二进制内容。C++ 中没有内置的 Base64 编解码函数，但可以通过查表法轻松实现一个简单版本。

Base64 编码原理

Base64 使用 64 个可打印字符来表示数据：

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/

每 3 个字节的二进制数据（共 24 位）被拆分为 4 组，每组 6 位，对应一个 Base64 字符。如果原始数据长度不是 3 的倍数，则用 '=' 进行填充。

编码过程如下：

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

读取 3 个字节（24 位）
拆成 4 个 6 位的块
每个 6 位块作为索引查找 Base64 字符表
不足 3 字节时补 0，并在结果末尾添加 '=' 填充

C++ 实现 Base64 编码

以下是简单的 Base64 编码函数：

const char* base64_chars = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";

std::string base64_encode(const unsigned char data, size_t len) { std::string ret; int i = 0; while (len--) { unsigned char octet_a = i % 3 != 0 ? 0 : data[i / 3 3]; unsigned char octet_b = i % 3 == 1 ? data[i / 3 3 + 1] : 0; unsigned char octet_c = i % 3 == 2 ? data[i / 3 3 + 2] : 0;

    unsigned int triple = (octet_a << 16) + (octet_b << 8) + octet_c;

    ret += base64_chars[(triple >> 18) & 0x3F];
    ret += base64_chars[(triple >> 12) & 0x3F];
    if (i % 3 != 0) ret.back() = '=';
    if (i % 3 != 1) ret.back() = '=';
    i++;
}
return ret;

登录后复制

}

上面代码逻辑有些混乱，下面是更清晰的实现方式：

文心快码

文心快码（Comate）是百度推出的一款AI辅助编程工具

查看详情

std::string base64_encode(const unsigned char* data, size_t len) { std::string encoded; encoded.reserve(((len + 2) / 3) * 4);

for (size_t i = 0; i < len; i += 3) {
    unsigned int n = (data[i] << 16)
                   | ((i + 1 < len) ? data[i + 1] << 8 : 0)
                   | ((i + 2 < len) ? data[i + 2] : 0);

    encoded += base64_chars[(n >> 18) & 0x3F];
    encoded += base64_chars[(n >> 12) & 0x3F];
    encoded += (i + 1 < len) ? base64_chars[(n >> 6) & 0x3F] : '=';
    encoded += (i + 2 < len) ? base64_chars[n & 0x3F] : '=';
}
return encoded;

登录后复制

}

C++ 实现 Base64 解码

解码是编码的逆过程。先将每个 Base64 字符映射回 6 位整数，再合并成原始字节。

inline bool is_base64(unsigned char c) { return (isalnum(c) || (c == '+') || (c == '/')); }

std::vector base64_decode(const std::string& encoded) { size_t in_len = encoded.size(); size_t in_idx = 0; std::vector decoded; decoded.reserve((in_len * 3) / 4);

while (in_idx < in_len && encoded[in_idx] != '=') {
    unsigned int block = 0;
    int block_len = 0;

    do {
        unsigned char c = encoded[in_idx++];
        if (!is_base64(c)) break;
        block = (block << 6) | (c <= 'Z' ? c - 'A' :
                               c <= 'z' ? c - 'a' + 26 :
                               c <= '9' ? c - '0' + 52 :
                               c == '+' ? 62 : 63);
        block_len++;
    } while (in_idx < in_len && encoded[in_idx] != '=' && block_len < 4);

    while (block_len-- > 1) {
        decoded.push_back((block >> (block_len * 6)) & 0xFF);
    }
}
return decoded;

登录后复制

}

也可以使用查找表优化性能：

int decode_table[256]; void init_decode_table() { for (int i = 0; i

然后在解码函数中直接使用 decode_table[c] 获取值。

使用示例

int main() { std::string text = "Hello World!"; auto encoded = base64_encode(reinterpret_cast(text.data()), text.size()); auto decoded = base64_decode(encoded); std::string result(decoded.begin(), decoded.end());

std::cout << "Original: " << text << "\n";
std::cout << "Encoded : " << encoded << "\n";
std::cout << "Decoded : " << result << "\n";
return 0;

登录后复制

}

输出：

Original: Hello World! Encoded : SGVsbG8gV29ybGQh Decoded : Hello World!

基本上就这些。这个实现虽然不追求极致性能，但足够清晰、可靠，适合学习和小型项目使用。

以上就是c++++怎么实现一个简单的Base64编码和解码_c++ Base64算法原理与实现的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！

大家都在看：

c++怎么解析JSON数组_c++ JSON数组解析方法 c++怎么处理json数据_C++解析与生成JSON数据的方法 c++怎么解析JSON数据_c++ JSON解析方法 c++怎么解析一个简单的JSON字符串_c++ JSON解析方法 c++如何解析JSON字符串_c++ JSON解析方法