python 实现base64编码

博主： BeiJiXS
发布时间：2020 年 06 月 16 日
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分类： Python

##什么是base64
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Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一，Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。可查看RFC2045～RFC2049，上面有MIME的详细规范。
Base64编码是从二进制到字符的过程，可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。采用Base64编码具有不可读性，需要解码后才能阅读。
Base64由于以上优点被广泛应用于计算机的各个领域，然而由于输出内容中包括两个以上“符号类”字符（+, /, =)，不同的应用场景又分别研制了Base64的各种“变种”。为统一和规范化Base64的输出，Base62x被视为无符号化的改进版本。[`Base64`][1]
</div>
**个人理解**
base64就是将字符按`3`个字节进行分割，然后将二进制分为`6bit`一段，6bit最大表示数为64，所以形成base64。

字符串： abc
    ASCII：97 98 99
    二进制：
        a => 0110 0001
        b => 0110 0010
        c => 0110 0011
    组合起来是： 01100001 01100010 0110 0011
    六位分段：   011000 010110 001001 100011
    对应数字为： 24     22     9      35
    base64表:    Y      W      J      k

![Base64编码表][2]

##代码

<div class="tab-container post_tab box-shadow-wrap-lg">
<ul class="nav no-padder b-b scroll-hide" role="tablist">
<li class='nav-item active' role="presentation"><a class='nav-link active' style="" data-toggle="tab" 
aria-controls='tabs-b5211caf64c43a9865c30cb444dae1bd260' role="tab" data-target='#tabs-b5211caf64c43a9865c30cb444dae1bd260'>原始方法</a></li><li class='nav-item ' role="presentation"><a class='nav-link ' style="" data-toggle="tab" 
aria-controls='tabs-a4963b4175cadc720a68da9eb9ac1f06821' role="tab" data-target='#tabs-a4963b4175cadc720a68da9eb9ac1f06821'>修改后方法</a></li>
</ul>
<div class="tab-content no-border">
<div role="tabpanel" id='tabs-b5211caf64c43a9865c30cb444dae1bd260' class="tab-pane fade active in">

def test(src):
        alphabet = b'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYabcdefghijklmnopqrstuvwxy0123456789+/'
        ret = bytearray()
        length = len(src)
        r = 0
        for offset in range(0, length, 3):
            if offset + 3 <= length:
                triple = src[offset:offset + 3]
            else:
                triple = src[offset:]
                r = 3 - len(triple)
                triple = triple + '\x00' * r
                # '\x00' 就是ASCII对应的0
    
            # abc = > 0x616263   # 大端模式 0x616263 => 61 62 63   => a b c
            b = int.from_bytes(triple.encode(), 'big')  # 大端模式big，小端为little
            # from_bytes 将 byte 转为 int 类型
            # b 0x616263  大端模式
            # print(hex(b))
            # b的状态为   01100001 01100010 01100011  # abc
            # 六位断开 011000 010110 001001 100011
            for i in range(18, -1, -6):
                # 步进为-6 分别是 18 12 6 0
                if i == 18:
                    # 如果是18 b就移动18位
                    # 011000 010110 001001 100011
                    # 000000 000000 000000 011000 移位后的结果 只剩下最左边的那一段了
                    index = b >> i
                else:
                    # i = 12
                    # 011000 010110 001001 100011
                    # 000000 000000 011000 010110  移位后结果
                    index = b >> i & 0x3F
                    # & 位运算符，二进制同为1结果为1，否则为0
                    # 0x3F = 0b0011 1111 = 111111   #这里表示只保留最后六位
                ret.append(alphabet[index])
            for i in range(1, r + 1):
                ret[-i] = 0x3D
        return ret
    
    
    a = test(src='a')
    print(a)
</div><div role="tabpanel" id='tabs-a4963b4175cadc720a68da9eb9ac1f06821' class="tab-pane fade  ">

[1]: https://baike.baidu.com/item/base64
  [2]: https://blog.beijixs.cn/usr/uploads/2020/06/3816067347.jpg

最后修改：2020 年 06 月 18 日