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大家好，我是雜燴君。

嵌入式大雜燴周記主要是一些實用項目學習分享，每篇一個主題。

內容主要來源于我們之前收集的資料：

https://gitee.com/zhengnianli/EmbedSummary

本期主角：base64

在我們嵌入式開發中，我們常常都會用到一些通用的工具庫，往往都會有個base64編解碼模塊。

base64編解碼模塊有什么用？

Base64就是一種基于64個可打印字符來表示二進制數據的方法，網絡上最常見的用于傳輸8Bit字節碼的編碼方式之一。

比如，如果一個傳輸協議是基于ASCII文本的，那么它就不能傳輸二進制流，那你要將二進制流傳輸就得編碼，因為有些8Bit字節碼并沒有對應的ASCII字符。

比如，我之前也沒了解過base64。某個項目中在調試設備、云端、手機APP之前的通信時，設備端給手機端傳一些8Bit字節碼數據，手機端并未解析得到正確的數據，后來查了資料才知道需要進行base64編碼，需要使用base64來屏蔽傳輸上的差異。后來，給數據套了一層base64之后，就正常了。

實際中，設備、云端、手機APP交互數據常常這么做：

設備端把base64編碼后的數據封裝在json字符串里，手機端先解析json拿到value，再進行base64解碼拿到想要的數據。

注意：雖然編碼之后的數據與加密一樣都具有不可見性，但編碼與加密的概念并不一樣。編碼是公開的，任何人都可以解碼；而加密則相反，你只希望自己或者特定的人才可以對內容進行解密。

base64編解碼庫網絡上有很多，這里分享一份：

https://blog.csdn.net/qq_15762939/article/details/110202212

base64編解碼測試

1、base64基本原理

Base64是基于64個可打印字符來表示二進制數據的編解碼方式，每個字符對應一個索引，對應關系表如：

一個Base64字符實際上代表著6個二進制位(bit)，4個Base64字符對應3字節字符串/二進制數據。

3個字符為一組的的base64編碼方式如：

小于3個字符為一組的編碼方式如：

2、base64測試

我們對如下三種數據進行編解碼測試：

"hello world abcdefg"
"hello ,,,,,,,,, world"
{0x81, 0x82, 0x83, 0x84}

測試代碼：

// 微信公眾號：嵌入式大雜燴
#include 
#include 
#include 

/* Base64編碼映射表 */
const char *const Base64Table = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";

int Base64Encode(const unsigned char *Bindata, int Binlen, char *const Base64Buf);
int Base64Decode(const char *Base64Buf, unsigned char *const Bindata);

int main(int argc, char **argv)
{
    unsigned char base64_buf[128] = {0};
    unsigned char bin_buf[128] = {0};
    int base64_len = 0;
    int bin_len = 0;

    printf("\\n=================================test1==========================================\\n");
    char *test_data1 = "hello world abcdefg";

    printf("src data str = %s, src_data_len = %ld\\n", test_data1, strlen(test_data1));
    memset(base64_buf, 0x00, sizeof(base64_buf));
    memset(bin_buf, 0x00, sizeof(bin_buf));
    base64_len = Base64Encode(test_data1, strlen(test_data1), base64_buf);
    printf("after base64_encode, base64_buf = %s, base64_len = %d\\n", base64_buf, base64_len);
    bin_len = Base64Decode(base64_buf, bin_buf);
    printf("after base64_decode bin_buf = %s, bin_len = %d\\r\\n", bin_buf, bin_len);

    printf("\\n=================================test2==========================================\\n");
    char *test_data2 = "hello ,,,,,,,,, world";

    printf("src data str = %s, src_data_len = %ld\\n", test_data2, strlen(test_data2));
    memset(base64_buf, 0x00, sizeof(base64_buf));
    memset(bin_buf, 0x00, sizeof(bin_buf));
    base64_len = Base64Encode(test_data2, strlen(test_data2), base64_buf);
    printf("after base64_encode, base64_buf = %s, base64_len = %d\\n", base64_buf, base64_len);
    bin_len = Base64Decode(base64_buf, bin_buf);
    printf("after base64_decode bin_buf = %s, bin_len = %d\\r\\n", bin_buf, bin_len);

    printf("\\n=================================test3==========================================\\n");
    unsigned char test_data3[4] = {0x81, 0x82, 0x83, 0x84};

    printf("src data hex = ");
    for (int i = 0; i < sizeof(test_data3); i++)
    {
        printf("%#02x ", test_data3[i]);
    }
    printf("   src_data_len = %ld\\n", sizeof(test_data3));
    memset(base64_buf, 0x00, sizeof(base64_buf));
    memset(bin_buf, 0x00, sizeof(bin_buf));
    base64_len = Base64Encode(test_data3, sizeof(test_data3), base64_buf);
    printf("after base64_encode, base64_buf = %s, base64_len = %d\\n", base64_buf, base64_len);
    bin_len = Base64Decode(base64_buf, bin_buf);

    printf("after base64_decode, data hex = ");
    for (int i = 0; i < bin_len; i++)
    {
        printf("%#02x ", bin_buf[i]);
    }
    printf("   bin_len = %d\\n", bin_len);
    printf("\\n");

    return 0;
}

/******************************************************** 
 *功能描述：Base64編碼
 *輸入參數: Bindata：原始bin數據
    Binlen：原始 bin數據長度
 *輸出參數：Base64Buf：base64編碼數據
 *返 回 值：base64編碼后數據長度
*********************************************************/
int Base64Encode(const unsigned char *Bindata, int Binlen, char *const Base64Buf)
{
    unsigned char s8CharIndex = 0;
    int i=0, Len=0;

    for ((i=0,Len=0); i3)
    {
        s8CharIndex = (Bindata[i]>>2);
        s8CharIndex &= (unsigned char)0x3F;
        Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
        s8CharIndex = ((unsigned char)(Bindata[i]<<4)) & ((unsigned char)0x30);
        if ((i+1) >= Binlen)
        {
            Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
            Base64Buf[Len++] = '=';
            Base64Buf[Len++] = '=';
            break;
        }

        s8CharIndex |= ((unsigned char)(Bindata[i+1]>>4)) & ((unsigned char)0x0F);
        Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
        s8CharIndex = ((unsigned char)(Bindata[i+1]<<2)) & ((unsigned char)0x3C);
        if ((i+2) >= Binlen)
        {
            Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
            Base64Buf[Len++] = '=';
            break;
        }

        s8CharIndex |= ((unsigned char)(Bindata[i+2]>>6) & ((unsigned char)0x03));
        Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
        s8CharIndex = ((unsigned char)Bindata[i+2]) & ((unsigned char)0x3F) ;
        Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
    }

    return Len;
}  

/******************************************************** 
 *功能描述：Base64解碼
 *輸入參數: Base64Buf：base64編碼數據
 *輸出參數：Bindata：解碼后bin數據
 *返 回 值：解碼后bin數據長度
*********************************************************/
int Base64Decode(const char *Base64Buf, unsigned char *const Bindata)
{
    int i, Len=0;
    unsigned char s8CharIndex = 0;
    unsigned char temp[4] = {0};
    for ((i=0,Len=0); Base64Buf[i]!='\\0'; i+=4)
    {
        memset(temp, 0xFF, sizeof(temp));
        for (s8CharIndex=0; s8CharIndex<64; s8CharIndex++)
        {
            if (Base64Table[s8CharIndex] == Base64Buf[i])
                temp[0]= s8CharIndex;
        }

        for (s8CharIndex=0; s8CharIndex<64; s8CharIndex++)
        {
            if (Base64Table[s8CharIndex] == Base64Buf[i+1])
                temp[1]= s8CharIndex;
        }

        for (s8CharIndex=0; s8CharIndex<64; s8CharIndex++)
        {
            if (Base64Table[s8CharIndex] == Base64Buf[i+2])
                temp[2]= s8CharIndex;
        }

        for (s8CharIndex=0; s8CharIndex<64; s8CharIndex++)
        {
            if (Base64Table[s8CharIndex] == Base64Buf[i+3])
                temp[3]= s8CharIndex;
        }

        if ((0xFF==temp[0]) || (0xFF==temp[1]) || (0xFF==temp[2]) || (0xFF==temp[3]))
        {
            //printf("(%s:%d) already decode base64 Len:%d\\r\\n", __func__, __LINE__, i);
            //break;//考慮到有些base64是經過變異的，不做退出處理
        }

        Bindata[Len++] = ((unsigned char)(((unsigned char)(temp[0] << 2))&0xFC)) |
        ((unsigned char)((unsigned char)(temp[1]>>4)&0x03));
        if (Base64Buf[i+2] == '=')
        {
            printf("(%s:%d) already decode base64 Len:%d\\r\\n", __func__, __LINE__, i);
            break;
        }

        Bindata[Len++] = ((unsigned char)(((unsigned char)(temp[1] << 4))&0xF0)) |
        ((unsigned char)((unsigned char)(temp[2]>>2)&0x0F));
        if (Base64Buf[i+3] == '=')
        {
            printf("(%s:%d) already decode base64 Len:%d\\r\\n", __func__, __LINE__, i);
            break;
        }

        Bindata[Len++] = ((unsigned char)(((unsigned char)(temp[2] << 6))&0xF0)) |
        ((unsigned char)(temp[3]&0x3F));
    }

    return Len;
}