C++ Base64编解码使用示例

简介

Base64是一种编码方式，能够将二进制数据转化为可打印的ASCII字符，常用于邮件、XML等文本转移过程中对二进制数据进行编码。C++也提供了Base64编解码的支持，这里就进行一下说明。

Base64编码

Base64编码将三个8位的字节转换为四个6位的字节，即每3个字节将会变成4个字节，更准确的说是每满4个字节会编码成3个字节。它的编码方式如下表所示：

原始数据	二进制	编码
A	01000001	Q
B	01000010	g
C	01000011	w
D	01000100
E	01000101
F	01000110

C++提供了Base64编码的实现函数 base64::encode()，使用方法如下：

#include <string>
#include "base64.h"

std::string originStr("ABCDEFG");
std::string encodedStr(base64::encode(originStr));

上述代码将字符串 "ABCDEFG" 进行了Base64编码，encodedStr 存储的就是编码后的结果。

Base64解码

和Base64编码吻合，Base64解码会将四个6位的字节转换为三个8位的字节，即每4个字符将会解码为3个字节。它的解码方式如下表所示：

编码	二进制	原始数据
Q	01000001	A
g	01000010	B
w	01000011	C
(pad)	00000000

C++提供了Base64解码的实现函数 base64::decode()，使用方法如下：

#include <string>
#include "base64.h"

std::string encodedStr("QUJDREVGRw==");
std::string decodedStr(base64::decode(encodedStr));

上述代码将字符串 "QUJDREVGRw==" 进行了Base64解码，decodedStr 存储的就是解码后的结果。

Base64示例

以下是一个对Base64编解码的示例应用。假设要将一张图片进行Base64编码并保存，然后从保存的字符串中读取图片的数据并解码。 C++代码如下：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <string>
#include "base64.h"

const std::string FILE_PATH = "test.png";
const std::string ENCODED_FILE_PATH = "test_encoded.txt";
const std::string DECODED_FILE_PATH = "test_decoded.png";

std::vector<unsigned char> fileToVector(const std::string& path) {
    std::ifstream f(path, std::ios::binary);
    return std::vector<unsigned char>(std::istreambuf_iterator<char>(f),
        std::istreambuf_iterator<char>());
}

int main() {
    // 读取文件内容，并进行 Base64 编码
    std::vector<unsigned char> fileData = fileToVector(FILE_PATH);
    std::string encodedData = base64::encode(fileData);
    std::ofstream encodedFile(ENCODED_FILE_PATH);
    encodedFile << encodedData;
    encodedFile.close();

    // 从编码文件中读取编码结果，并进行 Base64 解码
    std::ifstream decodedFile(ENCODED_FILE_PATH);
    std::string encodedStr((std::istreambuf_iterator<char>(decodedFile)),
        std::istreambuf_iterator<char>());
    std::vector<unsigned char> decodedData = base64::decode(encodedStr);
    decodedFile.close();

    // 将解码结果保存为文件
    std::ofstream decodedFileOut(DECODED_FILE_PATH, std::ios::binary);
    decodedFileOut.write((const char*)decodedData.data(), decodedData.size());
    decodedFileOut.close();
    return 0;
}

参考了上述示例后，你也可以将其他类型的二进制文件进行Base64编解码处理，用于数据的互联互通。

结论

在 C++ 中对二进制数据进行 Base64 编解码是必不可少的一项工作，本文介绍了 C++ 中使用 Base64 的实现方法，并给出了相关的示例，希望能为大家提供帮助。