本文是实现常用编码的实例，编码规则不讲解。

本文涉及编码种类

  • base58
  • base64
  • protobuf
  • json
  • xml

base58

源于bitcoin里面的设计，为了支付方便，相比Base64，Base58不使用数字"0"，字母大写"O"，字母大写"I"，和字母小写"l"，以及"+“和”/"符号。

base64 版本1

base64有很多不同的实现方法，在阅读ceph的代码时，看到的是我觉得最精简，代码风格完美的代码，因此本文引用来自ceph源码里面的编码。

#include <linux/errno.h>

/*
 * base64 encode/decode.
 */

const char *pem_key = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";

static int encode_bits(int c)
{
  return pem_key[c];
}

static int decode_bits(char c)
{
  if (c >= 'A' && c <= 'Z')
    return c - 'A';
  if (c >= 'a' && c <= 'z')
    return c - 'a' + 26;
  if (c >= '0' && c <= '9')
    return c - '0' + 52;
  if (c == '+')
    return 62;
  if (c == '/')
    return 63;
  if (c == '=')
    return 0; /* just non-negative, please */
  return -EINVAL; 
}

/*
函数功能：实现base64编码
*/
int ceph_armor(char *dst, const char *src, const char *end)
{
  int olen = 0;
  int line = 0;

  while (src < end) {
    unsigned char a, b, c;

    a = *src++;
    *dst++ = encode_bits(a >> 2);
    if (src < end) {
      b = *src++;
      *dst++ = encode_bits(((a & 3) << 4) | (b >> 4));
      if (src < end) {
        c = *src++;
        *dst++ = encode_bits(((b & 15) << 2) | (c >> 6));
        *dst++ = encode_bits(c & 63);
      } else {
        *dst++ = encode_bits((b & 15) << 2);
        *dst++ = '=';       
      }
    } else {
      *dst++ = encode_bits(((a & 3) << 4));
      *dst++ = '=';
      *dst++ = '=';
    }
    olen += 4;
    line += 4;
    if (line == 64) {
      line = 0;
      *(dst++) = '\n';
      olen++;
    }
  }
  return olen;
}

/*
函数功能：实现base64解码
*/
int ceph_unarmor(char *dst, const char *src, const char *end)
{
  int olen = 0;

  while (src < end) {
    int a, b, c, d;

    if (src < end && src[0] == '\n')
      src++;
    if (src + 4 > end)
      return -EINVAL;
    a = decode_bits(src[0]);
    b = decode_bits(src[1]);
    c = decode_bits(src[2]);
    d = decode_bits(src[3]);
    if (a < 0 || b < 0 || c < 0 || d < 0)
      return -EINVAL;

    *dst++ = (a << 2) | (b >> 4);
    if (src[2] == '=')
      return olen + 1;
    *dst++ = ((b & 15) << 4) | (c >> 2);
    if (src[3] == '=')
      return olen + 2;
    *dst++ = ((c & 3) << 6) | d;
    olen += 3;
    src += 4;
  }
  return olen;
}

base64 版本2

使用了openssl库来实现，封装了openssl的操作，形成一个壳子api

#include <openssl/bio.h>
#include <openssl/evp.h>
#include <openssl/buffer.h>

#include <string.h>


int encode_base64(const char * in, int in_len, char * out, int out_len)
{
  BIO *     bmem, *b64;
  BUF_MEM *   bptr;

  b64         = BIO_new(BIO_f_base64());
  bmem        = BIO_new(BIO_s_mem());
  b64         = BIO_push(b64, bmem);
  BIO_write(b64, in, in_len);

  if (BIO_flush(b64) < 0) {
    return - 1;
  }

  BIO_get_mem_ptr(b64, &bptr);

  int       len = BIO_pending(bmem);

  if (out_len <= len) {
    return - 1;
  }

  memcpy(out, bptr->data, len);
  out[len - 1]    = '\0';

  BIO_free_all(b64);

  return 0;
}


int decode_base64(const char * in, int in_len, char * out, int out_len)
{
  BIO *     b64, *bmem;
  int       ret;
  char      in_eol[in_len + 2];

  memcpy(in_eol, in, in_len);
  in_eol[in_len]    = '\n';
  in_eol[in_len + 1]  = '\0';

  b64         = BIO_new(BIO_f_base64());
  bmem        = BIO_new_mem_buf((unsigned char *) in_eol, in_len + 1);
  bmem        = BIO_push(b64, bmem);

  ret         = BIO_read(bmem, out, out_len);

  BIO_free_all(bmem);

  return ret;
}

结语：
由于c++工程师的缘故，我们写任何代码总喜欢流出来各种接口，参数可以是string 、vector、char *、list等等，一个简单的功能硬是衍生出来N个重载函数，也许这样写代码执行效率高一点，别人调用起来好用一些，搞得代码很臃肿。我在写本文时突然意识到，代码要精简，模在应用层也要有很好的分层，能牺牲效率，换来代码的精简是值得的。

因此我建议，c++开发人员在写基础函数时，只写一个或最多两个类型的参数接口就行了。

作为应用开发人员，而不是boost、stl库 或公司基础库开发人员，就是要勇于牺牲部分代码执行效率，换来代码的可维护性，这样你的代码才能长大，而且是健康的长大。

未完待续