在阅读base64维基之后…

我想知道这个公式是怎么运作的

给定一个长度为n的字符串,base64的长度为

即:4*Math.Ceiling(((double)s.Length/3)))

我已经知道base64的长度必须是%4==0,以允许解码器知道原始文本的长度。

序列的最大填充数可以是=或==。

wiki:每个输入字节的输出字节数大约是4 / 3 (33%) 开销)

问题:

以上信息是如何与输出长度相匹配的?


当前回答

(试图给出一个简洁而完整的推导。)

每个输入字节有8位,所以对于n个输入字节,我们得到:

N × 8输入位

每6位是一个输出字节,因此:

ceil (n - 6) = ceil (n×8×4 - 3 )      输出字节

这是没有填充的。

对于填充,我们四舍五入为四个输出字节中的多个:

ceil (ceil (n×4 / 3))×4 = ceil (n×4 / 3 - 4)×4 = ceil (n - 3)×4字节输出

见嵌套划分(维基百科)的第一个等价。

使用整数算术,ceil(n / m)可以计算为(n + m - 1) div m, 因此我们得到:

(n * 4 + 2) div 3没有填充 (n + 2) div 3 * 4与填充

说明:

 n   with padding    (n + 2) div 3 * 4    without padding   (n * 4 + 2) div 3 
------------------------------------------------------------------------------
 0                           0                                      0
 1   AA==                    4            AA                        2
 2   AAA=                    4            AAA                       3
 3   AAAA                    4            AAAA                      4
 4   AAAAAA==                8            AAAAAA                    6
 5   AAAAAAA=                8            AAAAAAA                   7
 6   AAAAAAAA                8            AAAAAAAA                  8
 7   AAAAAAAAAA==           12            AAAAAAAAAA               10
 8   AAAAAAAAAAA=           12            AAAAAAAAAAA              11
 9   AAAAAAAAAAAA           12            AAAAAAAAAAAA             12
10   AAAAAAAAAAAAAA==       16            AAAAAAAAAAAAAA           14
11   AAAAAAAAAAAAAAA=       16            AAAAAAAAAAAAAAA          15
12   AAAAAAAAAAAAAAAA       16            AAAAAAAAAAAAAAAA         16

最后,在MIME Base64编码的情况下,每76个输出字节需要两个额外的字节(CR LF),这取决于是否需要一个结束换行符。

其他回答

在我看来,正确的公式应该是:

n64 = 4 * (n / 3) + (n % 3 != 0 ? 4 : 0)

如果n%3不为零,我相信这个是正确答案,不是吗?

    (n + 3-n%3)
4 * ---------
       3

Mathematica版本:

SizeB64[n_] := If[Mod[n, 3] == 0, 4 n/3, 4 (n + 3 - Mod[n, 3])/3]

玩得开心

GI

下面是一个函数来计算一个base64编码文件的原始大小为KB的字符串:

private Double calcBase64SizeInKBytes(String base64String) {
    Double result = -1.0;
    if(StringUtils.isNotEmpty(base64String)) {
        Integer padding = 0;
        if(base64String.endsWith("==")) {
            padding = 2;
        }
        else {
            if (base64String.endsWith("=")) padding = 1;
        }
        result = (Math.ceil(base64String.length() / 4) * 3 ) - padding;
    }
    return result / 1000;
}

简单的javascript实现

function sizeOfBase64String(base64String) {
    if (!base64String) return 0;
    const padding = (base64String.match(/(=*)$/) || [])[1].length;
    return 4 * Math.ceil((base64String.length / 3)) - padding;
}

每个字符代表6位(log2(64) = 6)。

因此用4个字符表示4 * 6 = 24位= 3个字节。

所以你需要4*(n/3)个字符来表示n个字节,这需要四舍五入到4的倍数。

由于四舍五入到4的倍数而导致的未使用填充字符的数量显然是0、1、2或3。