C＃实现Base64编码与解码及编码名称和代码页（Encoding.GetEncoding）

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本文详细介绍了Base64编码的基本原理，并通过C#语言实现了编码和解码的过程。Base64编码将任意二进制数据转换为ASCII字符，便于在网络上传输。文章还提供了.net框架内简单的Base64编码和解码方法。

一、编码规则
Base64编码的思想是是采用64个基本的ASCII码字符对数据进行重新编码。它将需要编码的数据拆分成字节数组。以3个字节为一组。按顺序排列24 位数据，再把这24位数据分成4组，即每组6位。再在每组的的最高位前补两个0凑足一个字节。这样就把一个3字节为一组的数据重新编码成了4个字节。当所要编码的数据的字节数不是3的整倍数，也就是说在分组时最后一组不够3个字节。这时在最后一组填充1到2个0字节。并在最后编码完成后在结尾添加1到2个 “=”。

例：将对ABC进行BASE64编码：

1、首先取ABC对应的ASCII码值。A（65）B（66）C（67）；
2、再取二进制值A（01000001）B（01000010）C（01000011）；
3、然后把这三个字节的二进制码接起来（010000010100001001000011）；
4、再以6位为单位分成4个数据块,并在最高位填充两个0后形成4个字节的编码后的值，（00010000）（00010100）（00001001）（00000011），其中蓝色部分为真实数据；
5、再把这四个字节数据转化成10进制数得（16）（20）（9）（3）；
6、最后根据BASE64给出的64个基本字符表，查出对应的ASCII码字符（Q）（U）（J）（D），这里的值实际就是数据在字符表中的索引。

注：BASE64字符表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/

二、解码规则
解码过程就是把4个字节再还原成3个字节再根据不同的数据形式把字节数组重新整理成数据。

三、C#中的实现

编码类：
/// <summary>
    /// Base64编码类。
    /// 将byte[]类型转换成Base64编码的string类型。
    /// </summary>
    public class Base64Encoder
    {
        byte[] source;
        int length, length2;
        int blockCount;
        int paddingCount;
        public static Base64Encoder Encoder = new Base64Encoder();

        public Base64Encoder()
        {
        }

        private void init(byte[] input)
        {
            source = input;
            length = input.Length;
            if ((length % 3) == 0)
            {
                paddingCount = 0;
                blockCount = length / 3;
            }
            else
            {
                paddingCount = 3 - (length % 3);
                blockCount = (length + paddingCount) / 3;
            }
            length2 = length + paddingCount;
        }

        public string GetEncoded(byte[] input)
        {
            //初始化
            init(input);

byte[] source2;
source2 = new byte[length2];

            for (int x = 0; x < length2; x++)
            {
                if (x < length)
                {
                    source2[x] = source[x];
                }
                else
                {
                    source2[x] = 0;
                }
            }

            byte b1, b2, b3;
            byte temp, temp1, temp2, temp3, temp4;
            byte[] buffer = new byte[blockCount * 4];
            char[] result = new char[blockCount * 4];
            for (int x = 0; x < blockCount; x++)
            {
                b1 = source2[x * 3];
                b2 = source2[x * 3 + 1];
                b3 = source2[x * 3 + 2];

temp1 = (byte)((b1 & 252) >> 2);

                temp = (byte)((b1 & 3) << 4);
                temp2 = (byte)((b2 & 240) >> 4);
                temp2 += temp;

                temp = (byte)((b2 & 15) << 2);
                temp3 = (byte)((b3 & 192) >> 6);
                temp3 += temp;

temp4 = (byte)(b3 & 63);

                buffer[x * 4] = temp1;
                buffer[x * 4 + 1] = temp2;
                buffer[x * 4 + 2] = temp3;
                buffer[x * 4 + 3] = temp4;

}

            for (int x = 0; x < blockCount * 4; x++)
            {
                result[x] = sixbit2char(buffer[x]);
            }

            switch (paddingCount)
            {
                case 0: break;
                case 1: result[blockCount * 4 - 1] = '='; break;
                case 2: result[blockCount * 4 - 1] = '=';
                    result[blockCount * 4 - 2] = '=';
                    break;
                default: break;
            }
            return new string(result);
        }
        private char sixbit2char(byte b)
        {
            char[] lookupTable = new char[64]{
                  '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','+','/'};

            if ((b >= 0) && (b <= 63))
            {
                return lookupTable[(int)b];
            }
            else
            {

                return ' ';
            }
        }

}

解码类：
/// <summary>
    /// Base64解码类
    /// 将Base64编码的string类型转换成byte[]类型
    /// </summary>
    public class Base64Decoder
    {
        char[] source;
        int length, length2, length3;
        int blockCount;
        int paddingCount;
        public static Base64Decoder Decoder = new Base64Decoder();

        public Base64Decoder()
        {
        }

        private void init(char[] input)
        {
            int temp = 0;
            source = input;
            length = input.Length;

            for (int x = 0; x < 2; x++)
            {
                if (input[length - x - 1] == '=')
                    temp++;
            }
            paddingCount = temp;

            blockCount = length / 4;
            length2 = blockCount * 3;
        }

        public byte[] GetDecoded(string strInput)
        {
            //初始化
            init(strInput.ToCharArray());

byte[] buffer = new byte[length];
byte[] buffer2 = new byte[length2];

            for (int x = 0; x < length; x++)
            {
                buffer[x] = char2sixbit(source[x]);
            }

byte b, b1, b2, b3;
byte temp1, temp2, temp3, temp4;

            for (int x = 0; x < blockCount; x++)
            {
                temp1 = buffer[x * 4];
                temp2 = buffer[x * 4 + 1];
                temp3 = buffer[x * 4 + 2];
                temp4 = buffer[x * 4 + 3];

                b = (byte)(temp1 << 2);
                b1 = (byte)((temp2 & 48) >> 4);
                b1 += b;

                b = (byte)((temp2 & 15) << 4);
                b2 = (byte)((temp3 & 60) >> 2);
                b2 += b;

                b = (byte)((temp3 & 3) << 6);
                b3 = temp4;
                b3 += b;

                buffer2[x * 3] = b1;
                buffer2[x * 3 + 1] = b2;
                buffer2[x * 3 + 2] = b3;
            }

length3 = length2 - paddingCount;
byte[] result = new byte[length3];

            for (int x = 0; x < length3; x++)
            {
                result[x] = buffer2[x];
            }

return result;
}

        private byte char2sixbit(char c)
        {
            char[] lookupTable = new char[64]{
                 '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','+','/'};
            if (c == '=')
                return 0;
            else
            {
                for (int x = 0; x < 64; x++)
                {
                    if (lookupTable[x] == c)
                        return (byte)x;
                }

return 0;
}

        }
    }
    //解码类结束

提示：

上面的代码只是说明base64编码的原理，以便用更多语言重写。但.net里面可以使用更简单的方法：
编码：
byte[] bytes=Encoding.Default.GetBytes("要转换的字符串");
Convert.ToBase64String(bytes);
解码：
//"ztKwrsTj"是“我爱你”的base64编码
byte[] outputb = Convert.FromBase64String("ztKwrsTj");
string orgStr= Encoding.Default.GetString(outputb);

在.net开发中常用到Encoding.GetEncoding(int codeage)或者Encoding.GetEncoding(string name)来获取一个Encoding,通常大部分人是记不住这些codepage（代码页）和name（名称）的,本人也曾经有过这样的经历,现在整理出来供大家参考。

代码页(codepage)	名称(name)	显示名称
37	IBM037	IBM EBCDIC（美国 - 加拿大）
437	IBM437	OEM 美国
500	IBM500	IBM EBCDIC（国际）
708	ASMO-708	阿拉伯字符 (ASMO 708)
720	DOS-720	阿拉伯字符 (DOS)
737	ibm737	希腊字符 (DOS)
775	ibm775	波罗的海字符 (DOS)
850	ibm850	西欧字符 (DOS)
852	ibm852	中欧字符 (DOS)
855	IBM855	OEM 西里尔语
857	ibm857	土耳其字符 (DOS)
858	IBM00858	OEM 多语言拉丁语 I
860	IBM860	葡萄牙语 (DOS)
861	ibm861	冰岛语 (DOS)
862	DOS-862	希伯来字符 (DOS)
863	IBM863	加拿大法语 (DOS)
864	IBM864	阿拉伯字符 (864)
865	IBM865	北欧字符 (DOS)
866	cp866	西里尔字符 (DOS)
869	ibm869	现代希腊字符 (DOS)
870	IBM870	IBM EBCDIC（多语言拉丁语 2）
874	windows-874	泰语 (Windows)
875	cp875	IBM EBCDIC（现代希腊语）
932	shift_jis	日语 (Shift-JIS)
936	gb2312	简体中文 (GB2312)	*
949	ks_c_5601-1987	朝鲜语
950	big5	繁体中文 (Big5)
1026	IBM1026	IBM EBCDIC（土耳其拉丁语 5）
1047	IBM01047	IBM 拉丁语 1
1140	IBM01140	IBM EBCDIC（美国 - 加拿大 - 欧洲）
1141	IBM01141	IBM EBCDIC（德国 - 欧洲）
1142	IBM01142	IBM EBCDIC（丹麦 - 挪威 - 欧洲）
1143	IBM01143	IBM EBCDIC（芬兰 - 瑞典 - 欧洲）
1144	IBM01144	IBM EBCDIC（意大利 - 欧洲）
1145	IBM01145	IBM EBCDIC（西班牙 - 欧洲）
1146	IBM01146	IBM EBCDIC（英国 - 欧洲）
1147	IBM01147	IBM EBCDIC（法国 - 欧洲）
1148	IBM01148	IBM EBCDIC（国际 - 欧洲）
1149	IBM01149	IBM EBCDIC（冰岛语 - 欧洲）
1200	utf-16	Unicode	*
1201	UnicodeFFFE	Unicode (Big-Endian)	*
1250	windows-1250	中欧字符 (Windows)
1251	windows-1251	西里尔字符 (Windows)
1252	Windows-1252	西欧字符 (Windows)	*
1253	windows-1253	希腊字符 (Windows)
1254	windows-1254	土耳其字符 (Windows)
1255	windows-1255	希伯来字符 (Windows)
1256	windows-1256	阿拉伯字符 (Windows)
1257	windows-1257	波罗的海字符 (Windows)
1258	windows-1258	越南字符 (Windows)
1361	Johab	朝鲜语 (Johab)
10000	macintosh	西欧字符 (Mac)
10001	x-mac-japanese	日语 (Mac)
10002	x-mac-chinesetrad	繁体中文 (Mac)
10003	x-mac-korean	朝鲜语 (Mac)	*
10004	x-mac-arabic	阿拉伯字符 (Mac)
10005	x-mac-hebrew	希伯来字符 (Mac)
10006	x-mac-greek	希腊字符 (Mac)
10007	x-mac-cyrillic	西里尔字符 (Mac)
10008	x-mac-chinesesimp	简体中文 (Mac)	*
10010	x-mac-romanian	罗马尼亚语 (Mac)
10017	x-mac-ukrainian	乌克兰语 (Mac)
10021	x-mac-thai	泰语 (Mac)
10029	x-mac-ce	中欧字符 (Mac)
10079	x-mac-icelandic	冰岛语 (Mac)
10081	x-mac-turkish	土耳其字符 (Mac)
10082	x-mac-croatian	克罗地亚语 (Mac)
20000	x-Chinese-CNS	繁体中文 (CNS)
20001	x-cp20001	TCA 台湾
20002	x-Chinese-Eten	繁体中文 (Eten)
20003	x-cp20003	IBM5550 台湾
20004	x-cp20004	TeleText 台湾
20005	x-cp20005	Wang 台湾
20105	x-IA5	西欧字符 (IA5)
20106	x-IA5-German	德语 (IA5)
20107	x-IA5-Swedish	瑞典语 (IA5)
20108	x-IA5-Norwegian	挪威语 (IA5)
20127	us-ascii	US-ASCII	*
20261	x-cp20261	T.61
20269	x-cp20269	ISO-6937
20273	IBM273	IBM EBCDIC（德国）
20277	IBM277	IBM EBCDIC（丹麦 - 挪威）
20278	IBM278	IBM EBCDIC（芬兰 - 瑞典）
20280	IBM280	IBM EBCDIC（意大利）
20284	IBM284	IBM EBCDIC（西班牙）
20285	IBM285	IBM EBCDIC（英国）
20290	IBM290	IBM EBCDIC（日语片假名）
20297	IBM297	IBM EBCDIC（法国）
20420	IBM420	IBM EBCDIC（阿拉伯语）
20423	IBM423	IBM EBCDIC（希腊语）
20424	IBM424	IBM EBCDIC（希伯来语）
20833	x-EBCDIC-KoreanExtended	IBM EBCDIC（朝鲜语扩展）
20838	IBM-Thai	IBM EBCDIC（泰语）
20866	koi8-r	西里尔字符 (KOI8-R)
20871	IBM871	IBM EBCDIC（冰岛语）
20880	IBM880	IBM EBCDIC（西里尔俄语）
20905	IBM905	IBM EBCDIC（土耳其语）
20924	IBM00924	IBM 拉丁语 1
20932	EUC-JP	日语（JIS 0208-1990 和 0212-1990）
20936	x-cp20936	简体中文 (GB2312-80)	*
20949	x-cp20949	朝鲜语 Wansung	*
21025	cp1025	IBM EBCDIC（西里尔塞尔维亚 - 保加利亚语）
21866	koi8-u	西里尔字符 (KOI8-U)
28591	iso-8859-1	西欧字符 (ISO)	*
28592	iso-8859-2	中欧字符 (ISO)
28593	iso-8859-3	拉丁语 3 (ISO)
28594	iso-8859-4	波罗的海字符 (ISO)
28595	iso-8859-5	西里尔字符 (ISO)
28596	iso-8859-6	阿拉伯字符 (ISO)
28597	iso-8859-7	希腊字符 (ISO)
28598	iso-8859-8	希伯来字符 (ISO-Visual)	*
28599	iso-8859-9	土耳其字符 (ISO)
28603	iso-8859-13	爱沙尼亚语 (ISO)
28605	iso-8859-15	拉丁语 9 (ISO)
29001	x-Europa	欧罗巴
38598	iso-8859-8-i	希伯来字符 (ISO-Logical)	*
50220	iso-2022-jp	日语 (JIS)	*
50221	csISO2022JP	日语（JIS- 允许 1 字节假名）	*
50222	iso-2022-jp	日语（JIS- 允许 1 字节假名 - SO/SI）	*
50225	iso-2022-kr	朝鲜语 (ISO)	*
50227	x-cp50227	简体中文 (ISO-2022)	*
51932	euc-jp	日语 (EUC)	*
51936	EUC-CN	简体中文 (EUC)	*
51949	euc-kr	朝鲜语 (EUC)	*
52936	hz-gb-2312	简体中文 (HZ)	*
54936	GB18030	简体中文 (GB18030)	*
57002	x-iscii-de	ISCII 梵文	*
57003	x-iscii-be	ISCII 孟加拉语	*
57004	x-iscii-ta	ISCII 泰米尔语	*
57005	x-iscii-te	ISCII 泰卢固语	*
57006	x-iscii-as	ISCII 阿萨姆语	*
57007	x-iscii-or	ISCII 奥里雅语	*
57008	x-iscii-ka	ISCII 卡纳达语	*
57009	x-iscii-ma	ISCII 马拉雅拉姆语	*
57010	x-iscii-gu	ISCII 古吉拉特语	*
57011	x-iscii-pa	ISCII 旁遮普语	*
65000	utf-7	Unicode (UTF-7)	*
65001	utf-8	Unicode (UTF-8)	*
65005	utf-32	Unicode (UTF-32)	*
65006	utf-32BE	Unicode (UTF-32 Big-Endian)