定 义
8Bit字节代码的编码方式之一
可用于
在HTTP环境下传递较长的标识信息
特 性
Base64编码具有不可读性
Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。例如，在Java Persistence系统Hibernate中，就采用了Base64来将一个较长的唯一标识符（一般为128-bit的UUID）编码为一个字符串，用作HTTP表单和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL（包括隐藏表单域）中的形式。此时，采用Base64编码不仅比较简短，同时也具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。
然而，标准的Base64并不适合直接放在URL里传输，因为URL编码器会把标准Base64中的“/”和“+”字符变为形如“%XX”的形式，而这些“%”号在存入数据库时还需要再进行转换，因为ANSI SQL中已将“%”号用作通配符。
为解决此问题，可采用一种用于URL的改进Base64编码，它不仅在末尾填充'='号，并将标准Base64中的“+”和“/”分别改成了“-”和“_”，这样就免去了在URL编解码和数据库存储时所要作的转换，避免了编码信息长度在此过程中的增加，并统一了数据库、表单等处对象标识符的格式。
另有一种用于正则表达式的改进Base64变种，它将“+”和“/”改成了“!”和“-”，因为“+”,“*”以及前面在IRCu中用到的“[”和“]”在正则表达式中都可能具有特殊含义。
此外还有一些变种，它们将“+/”改为“_-”或“._”（用作编程语言中的标识符名称）或“.-”（用于XML中的Nmtoken）甚至“_:”（用于XML中的Name）。
其他应用
Mozilla Thunderbird和Evolution用Base64来保密电子邮件密码
Base64 也会经常用作一个简单的“加密”来保护某些数据，而真正的加密通常都比较繁琐。
垃圾讯息传播者用Base64来避过反垃圾邮件工具，因为那些工具通常都不会翻译Base64的讯息。
在LDIF档案，Base64用作编码字串。
3简介编辑
标准的Base64并不适合直接放在URL里传输，因为URL编码器会把标准Base64中的“/”和“+”字符变为形如“%XX”的形式，而这些“%”号在存入数据库时还需要再进行转换，因为ANSI SQL中已将“%”号用作通配符。
为解决此问题，可采用一种用于URL的改进Base64编码，它在末尾填充'='号，并将标准Base64中的“+”和“/”分别改成了“-”和“_”，这样就免去了在URL编解码和数据库存储时所要作的转换，避免了编码信息长度在此过程中的增加，并统一了数据库、表单等处对象标识符的格式。
另有一种用于正则表达式的改进Base64变种，它将“+”和“/”改成了“!”和“-”，因为“+”,“*”以及前面在IRCu中用到的“[”和“]”在正则表达式中都可能具有特殊含义。
此外还有一些变种，它们将“+/”改为“_-”或“._”（用作编程语言中的标识符名称）或“.-”（用于XML中的Nmtoken）甚至“_:”（用于XML中的Name）。
Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节（3*8 = 4*6 = 24），然后把6Bit再添两位高位0，组成四个8Bit的字节，也就是说，转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。
规则
关于这个编码的规则：
①.把3个字符变成4个字符。
②每76个字符加一个换行符。
③.最后的结束符也要处理。
例子（1）
转换前 11111111, 11111111, 11111111 （二进制）
转换后 00111111, 00111111, 00111111, 00111111 （二进制）
上面的三个字节是原文，下面的四个字节是转换后的Base64编码，其前两位均为0。
转换后，我们用一个码表来得到我们想要的字符串（也就是最终的Base64编码），这个表是这样的：（摘自RFC2045）
转换表
Table 1: The Base64 Alphabet
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索引
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对应字符
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索引
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对应字符
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索引
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对应字符
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索引
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对应字符
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0
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A
|
17
|
R
|
34
|
i
|
51
|
z
|
|
1
|
B
|
18
|
S
|
35
|
j
|
52
|
0
|
|
2
|
C
|
19
|
T
|
36
|
k
|
53
|
1
|
|
3
|
D
|
20
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U
|
37
|
l
|
54
|
2
|
|
4
|
E
|
21
|
V
|
38
|
m
|
55
|
3
|
|
5
|
F
|
22
|
W
|
39
|
n
|
56
|
4
|
|
6
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G
|
23
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X
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40
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o
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57
|
5
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7
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H
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24
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Y
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41
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p
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58
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6
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8
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I
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25
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Z
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42
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q
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59
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7
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9
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J
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26
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a
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43
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r
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60
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8
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10
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K
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27
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b
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44
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s
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61
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9
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11
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L
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28
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c
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45
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t
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62
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+
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12
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M
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29
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d
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46
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u
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63
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/
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N
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30
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e
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47
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v
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||
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14
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O
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31
|
f
|
48
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w
|
||
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15
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P
|
32
|
g
|
49
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x
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||
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16
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Q
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33
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h
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50
|
y
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例子（2）
转换前 10101101,10111010,01110110
转换后 00101011, 00011011 ,00101001 ,00110110
十进制 43 27 41 54
对应码表中的值 r b p 2
所以上面的24位编码，编码后的Base64值为 rbp2
解码同理，把 rbq2 的二进制位连接上再重组得到三个8位值，得出原码。
（解码只是编码的逆过程，有关MIME的RFC还有很多，如果需要详细情况请自行查找。）
第一个字节，根据源字节的第一个字节处理。
规则：源第一字节右移两位，去掉低2位，高2位补零。
既：00 + 高6位
第二个字节，根据源字节的第一个字节和第二个字节联合处理。
规则如下，第一个字节高6位去掉然后左移四位，第二个字节右移四位
即：源第一字节低2位 + 源第2字节高4位
第三个字节，根据源字节的第二个字节和第三个字节联合处理，
规则第二个字节去掉高4位并左移两位（得高6位），第三个字节右移6位并去掉高6位（得低2位），相加即可
第四个字节，规则，源第三字节去掉高2位即可
//用更接近于编程的思维来说，编码的过程是这样的：
//第一个字符通过右移2位获得第一个目标字符的Base64表位置，根据这个数值取到表上相应的字符，就是第一//个目标字符。
//然后将第一个字符与0x03(00000011)进行与(&)操作并左移4位,接着第二个字符右移4位与前者相或(|)，即获得第二个目标字符。
//再将第二个字符与0x0f(00001111)进行与(&)操作并左移2位,接着第三个字符右移6位与前者相或(|)，获得第三个目标字符。
//最后将第三个字符与0x3f(00111111)进行与(&)操作即获得第四个目标字符。
//在以上的每一个步骤之后，再把结果与 0x3F 进行 AND 位操作，就可以得到编码后的字符了。
可是等等……聪明的你可能会问到，原文的字节数量应该是3的倍数啊，如果这个条件不能满足的话，那该怎么办呢？
我们的解决办法是这样的：原文剩余的字节根据编码规则继续单独转(1变2,2变3;不够的位数用0补全)，再用=号补满4个字节。这就是为什么有些Base64编码会以一个或两个等号结束的原因，但等号最多只有两个。因为：
一个原字节至少会变成两个目标字节
所以余数任何情况下都只可能是0，1，2这三个数中的一个。如果余数是0的话，就表示原文字节数正好是3的倍数（最理想的情况）。如果是1的话，转成2个Base64编码字符，为了让Base64编码是4的倍数，就要补2个等号；同理，如果是2的话，就要补1个等号。
4代码实现编辑
BASH版
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base64Table=(A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 + /);function str2binary() { idx=0; for((i=0; i<${#str}; i++)); do dividend=$(printf "%d" "'${str:i:1}"); for((j=0;j<8;j++)); do let idx=8*i+7-j; let bin[$idx]=$dividend%2; dividend=$dividend/2; done; done; let idx=${#str}*8; for((i=0; i<appendEqualCnt*2; i++)); do let bin[$idx]=0; let idx++; done;}function calcBase64() { for((i=0; i<${#bin[*]}/6; i++)); do sum=0; for((j=0; j<6; j++)); do let idx=i*6+j; let n=6-1-j; let sum=sum+${bin[$idx]}*2**n; done; echo -n ${base64Table[$sum]}; done}declare -a binfunction base64Encode() { read -p "please enter ASCII string:" str; let appendZero=${#str}*8%6; let bits=${#str}*8; appendEqualCnt=0; if [[ $appendZero -ne 0 ]]; then let appendEqualCnt=(6-$appendZero)/2; fi str2binary; calcBase64; if [[ $appendEqualCnt -eq 2 ]]; then echo -n "=="; elif [[ $appendEqualCnt -eq 1 ]]; then echo -n "="; fi echo; } |
Java版
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//模板类模板类写好了再按思路写个实现就可以了publicinterfaceBase64{/***根据传进来的字符的字节码，查询base64码表的索引，并返回所查到的索引**@paramb一个编码后的字节码*@return返回base64码表的索引*/publicabstractbytebaseIndex(byteb);/***解码的方法*传进来的是编码后的base64字符的字节码*解析时是4个一组进行解析*@paramb编码后的字符的字节码数组*@return返回原来的字符串*/publicabstractStringbackEncode(byte[]b);/***解码*将4个字节码中的第1个的后6位（00xxxxxx）和第2个*字节的前4位的后2位（00yy0000）*还原为原来的字节码（xxxxxxyy）**@paramfirst4个字节码中的第1个*@paramsecond4个字节码中的第2个*@return原来的字符的字节码*/publicabstractbytebackFirst(bytefirst,bytesecond);/***解码*将4个字节码中的第2个的后4位（0000xxxx）和第3个*字节的前6位的后4位（00yyyy00）*还原为原来的字节码（xxxxyyyy）*@paramsecond4个字节码中的第2个*@paramthird4个字节码中的第3个*@return原来的字符的字节码*/publicabstractbytebackSecond(bytesecond,bytethird);/***解码*将4个字节码中的第3个的后2位（000000xx）和第4个*字节的后6位（00yyyyyy）*还原为原来的字节码（xxyyyyyy）*@paramthird传进来的第3个字符*@paramfourth传进来的第4个字符*@return原来的字符的字节码*/publicabstractbytebackThird(bytethird,bytefourth);/***解码*将编码后的字符串数组的最后2个字节码还原为原来的字节码*假如数组末尾剩下2个字节：*将倒数第2个字节的前后6位(00xxxxxx)*和倒数第一个字节的后2位(000000yy)*还原为原来的编码（xxxxxxyy）*假如数组末尾剩下3个字节：*将倒数第2个字节的前后4位(0000xxxx)*和倒数第一个字节的后4位(0000yyyy)*还原为原来的编码（xxxxyyyy）*@paramlast_b倒数第2个字节*@paramnext_b倒数第1个字节*@parammove_l倒数第2个字节移动位数的参数*@parammove_b倒数第1个字节移动位数的参数*@return原来的字符的字节码*/publicbytebackLastOne(bytelast_b,bytenext_b,intmove_l,intmove_b);/***编码*将传进来的字符编码为base64，返回一个base64的字符串*编码时3个字节一组进行编码，传进来的是要进行编码的字符串数组*@paramb要进行编码的字符串数组*@return编码后的字符串*/publicabstractStringencode(byte[]b);/***假如字符长度%3！=0，使用此方法编码末尾字符*假如b=xxxxyyyy*假如末尾字节个数等于1：*将这个字节的前6位作为一个字节(00xxxxyy)*将这个字节的后6位作为一个字节(00xxyyyy)*假如末尾字节个数等于2：*将这个字节的后6位作为一个字节(00xxyyyy)*@paramb末尾的字符的字节码*@parammove末尾的字符的字节码要移动的位数的参数*@return编码后的字节码*/publicabstractbytelastOneByte(byteb,intmove);/***编码*假如b=xxxxyyyy*将第1个字节的前6位编码为base64*将3个字节中的第1个子节码转为（00xxxxyy）*@paramb3个字节中的第1个字节*@return编码后的字节码*/publicabstractbytefirstByte(byteb);/***编码*假如last_b=xxxxyyyynext_b=kkkkffff*将3个字节中的第1个字节的最后2位（000000yy）*和第2个字节的前4位（kkkk0000）编码为（00yykkkk）**@paramlast_b3个字节中的第1个字节*@paramnext_b3个字节中的第2个字节*@return编码后的字节码*/publicabstractbytesecondByte(bytelast_b,bytenext_b);/***编码*假如last_b=xxxxyyyynext_b=kkkkffff*将3个字节中的第2个字节的最后4位（0000yyyy）*和第4个字节的前2位（kk000000）编码为（00yyyykk）***@paramlast_b3个字节中的第2个字节*@paramnext_b3个字节中的第3个字节*@return编码后的字节码*/publicabstractbytethirdByte(bytelast_b,bytenext_b);/***编码*假如b=xxxxyyyy*将3个字节中的第3个字节的最后6位（00xxyyyy）*转码为（00xxyyyy）*@paramb3个字节中的第3个字节*@return编码后的字节码*/publicabstractbytefourthByte(byteb);}======================以下是实现类代码=====================分界线======importjava.util.Enumeration;importjava.util.Vector;publicclassMyBase64EncoderimplementsBase64{/***base64码表*/privatestaticfinalbytebase[]={0x41,0x42,0x43,0x44,0x45,0x46,0x47,0x48,0x49,0x4a,0x4b,0x4c,0x4d,0x4e,0x4f,0x50,0x51,0x52,0x53,0x54,0x55,0x56,0x57,0x58,0x59,0x5a,0x61,0x62,0x63,0x64,0x65,0x66,0x67,0x68,0x69,0x6a,0x6b,0x6c,0x6d,0x6e,0x6f,0x70,0x71,0x72,0x73,0x74,0x75,0x76,0x77,0x78,0x79,0x7a,0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39,0x2b,0x2f}; |
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@OverridepublicbytebaseIndex(byteb){for(inti=0;i<base.length;i++){if(base[i]==b){return(byte)i;}}return-1;} |
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@OverridepublicStringbackEncode(byte[]b){StringBuffersb=newStringBuffer();Vector<Byte>list=newVector<Byte>();intreal_len=b.length;intlen=real_len-2;intmore_len=len&3;intuse_len=len-more_len; |
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for(inti=0;i<use_len;i+=4){list.add(backFirst(baseIndex(b[i]),baseIndex(b[i+1])));list.add(backSecond(baseIndex(b[i+1]),baseIndex(b[i+2])));list.add(backThird(baseIndex(b[i+2]),baseIndex(b[i+3])));}Enumeratione=list.elements();bytebytes[]=newbyte[list.size()];intk=-1;while(e.hasMoreElements()){bytes[++k]=(Byte)e.nextElement();}sb.append(newString(bytes)); |
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if(more_len==2){byteb_1[]=newbyte[1];b_1[0]=backLastOne(baseIndex(b[len-2]),baseIndex(b[len-1]),2,6);sb.append(newString(b_1));}if(more_len==3){byteb_2[]=newbyte[2];b_2[0]=backFirst(baseIndex(b[len-3]),baseIndex(b[len-2]));b_2[1]=backLastOne(baseIndex(b[len-2]),baseIndex(b[len-1]),4,4);sb.append(newString(b_2));}returnsb.toString();}@OverridepublicbytelastOneByte(byteb,intmove){intr_b=b&0xff;r_b=r_b<<move;r_b=r_b>>>2;return(byte)(r_b&0x3f);}@OverridepublicbytebackLastOne(bytelast_b,bytenext_b,intmove_l,intmove_b){intr_l=last_b&0xff;intr_n=next_b&0xff;r_l=r_l<<move_l;r_n=r_n<<move_b;r_n=r_n>>>move_b;return(byte)((r_l|r_n)&0xff);}@OverridepublicbytebackFirst(bytefirst,bytesecond){intr_f=first&0xff;intr_s=second&0xff;r_f=r_f<<2;r_s=r_s>>>4;return(byte)((r_f|r_s)&0xff);} |
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@OverridepublicbytebackSecond(bytesecond,bytethird){intr_s=second&0xff;intr_t=third&0xff;r_s=r_s<<4;r_t=r_t>>>2;return(byte)((r_s|r_t)&0xff);} |
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@OverridepublicbytebackThird(bytethird,bytefourth){intr_t=third&0xff;intr_f=fourth&0xff;r_t=r_t<<6;return(byte)((r_t|r_f)&0xff);} |
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@OverridepublicStringencode(byte[]b){StringBuffersb=newStringBuffer();intlen=b.length;intmore_len=len%3;intuse_len=len-more_len;byte[]bytes=newbyte[4];for(inti=0;i<use_len;i+=3){bytes[0]=base[firstByte(b[i])];bytes[1]=base[secondByte(b[i],b[i+1])];bytes[2]=base[thirdByte(b[i+1],b[i+2])];bytes[3]=base[fourthByte(b[i+2])];sb.append(newString(bytes));}if(more_len==1){byteb_2[]=newbyte[2];b_2[0]=base[firstByte(b[len-1])];b_2[1]=base[lastOneByte(b[len-1],6)];sb.append(newString(b_2));returnsb.append("==").toString();}elseif(more_len==2){byteb_3[]=newbyte[3];b_3[0]=base[firstByte(b[len-2])];b_3[1]=base[secondByte(b[len-2],b[len-1])];b_3[2]=base[lastOneByte(b[len-1],4)];sb.append(newString(b_3));returnsb.append("=").toString();}returnsb.toString();} |
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@OverridepublicbytefirstByte(byteb){//00000000000000000000000001010011//01010011intr_f=b&0xff;r_f=r_f>>>2;return(byte)(r_f&0x3f);} |
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@OverridepublicbytesecondByte(bytelast_b,bytenext_b){intr_l=last_b&0xff;intr_n=next_b&0xff;r_l=r_l<<6;r_l=r_l>>>2;r_n=r_n>>>4;return(byte)((r_l|r_n)&0x3f);} |
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@OverridepublicbytethirdByte(bytelast_b,bytenext_b){intr_l=last_b&0xff;intr_n=next_b&0xff;r_l=r_l<<4;r_l=r_l>>>2;r_n=r_n>>>6;return(byte)((r_l|r_n)&0x3f);} |
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@OverridepublicbytefourthByte(byteb){intr_b=b&0xff;r_b=r_b<<2;r_b=r_b>>>2;return(byte)(r_b&0x3f);}} |
PHP版
[下列代码仅在GBK中实现，UTF8代码请把 if($button=="迅雷地址->普通地址") echo substr(base64_decode(str_ireplace("thunder://","",$txt1)),2,-2); 这句改为if($button=="迅雷地址->普通地址") echo substr(mb_convert_encoding(base64_decode(str_ireplace("thunder://","",$txt1))),2,-2); 并把charset=gb2312改为charset=utf-8]
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