计算 Base 64 编码消息的大小答案

【问题标题】：Calculate the size to a Base 64 encoded message计算 Base 64 编码消息的大小
【发布时间】：2010-12-04 17:21:24
【问题描述】：

我有一个二进制字符串，我用 Base 64 编码。现在，我需要事先知道最终 Base 64 编码字符串的大小。

有什么方法可以计算吗？

类似：

BinaryStringSize 为 64Kb 编码后 EncodedBinaryStringSize 为 127Kb。

哦，代码是 C 语言的。

谢谢。

【问题讨论】：

标签： c base64

【解决方案1】：

 if (inputSize == 0) return 0;

 int size = ((inputSize - 1) / 3) * 4 + 4;
 int nlines = (size - 1)/ maxLine + 1;
 return size + nlines * 2;

当且仅当最后一行不完全符合最大行长度时，此公式才会添加终止 CRLF（MIME，rfc2045）。

【讨论】：

【解决方案2】：

我认为这个公式应该有效：

b64len = (size * 8 + 5) / 6

【讨论】：

【解决方案3】：

我在 python 中遇到了类似的情况，使用 codecs.iterencode(text, "base64") 正确的计算是：

adjustment = 3 - (input_size % 3) if (input_size % 3) else 0
code_padded_size = ( (input_size + adjustment) / 3) * 4
newline_size = ((code_padded_size) / 76) * 1
return code_padded_size + newline_size

【讨论】：

【解决方案4】：

这是一个简单的 C 实现（没有模数和三元运算符），用于原始 base64 编码大小（使用标准 '=' 填充）：

int output_size;
output_size = ((input_size - 1) / 3) * 4 + 4;

为此，如果需要，您将需要为 CRLF 添加任何额外开销。标准 base64 编码（RFC 3548 或 RFC 4648）允许 CRLF 换行符（64 或 76 个字符），但不需要它。 MIME 变体 (RFC 2045) 要求每 76 个字符后换行。

例如，使用 76 个字符行构建的总编码长度：

int final_size;
final_size = output_size + (output_size / 76) * 2;

查看base64 wikipedia entry 了解更多变体。

【讨论】：

【解决方案5】：

geocar 的答案很接近，但有时可能会略有偏差。

每输入 3 个字节就有 4 个字节输出。如果输入大小不是三的倍数，我们必须相加使其为一。否则别管它。

input_size + ( (input_size % 3) ? (3 - (input_size % 3)) : 0)

将其除以 3，然后乘以 4。这是我们的总输出大小，包括填充。

code_padded_size = ((input_size + ( (input_size % 3) ? (3 - (input_size % 3)) : 0) ) / 3) * 4

正如我在评论中所说，总大小必须在加倍之前除以线宽，以正确考虑最后一行。否则 CRLF 字符的数量将被高估。我还假设如果该行是 72 个字符，则只会有一个 CRLF 对。这包括最后一行，但如果少于 72 个字符则不包括在内。

newline_size = ((code_padded_size) / 72) * 2

所以把它们放在一起：

unsigned int code_padded_size = ((input_size + ( (input_size % 3) ? (3 - (input_size % 3)) : 0) ) / 3) * 4;
unsigned int newline_size = ((code_padded_size) / 72) * 2;

unsigned int total_size = code_padded_size + newline_size;

或者让它更具可读性：

unsigned int adjustment = ( (input_size % 3) ? (3 - (input_size % 3)) : 0);
unsigned int code_padded_size = ( (input_size + adjustment) / 3) * 4;
unsigned int newline_size = ((code_padded_size) / 72) * 2;

unsigned int total_size = code_padded_size + newline_size;

【讨论】：

真的很好！顺便说一句，CRLF 不是 76 个字符，而不是 72 个字符吗？（根据本 RFC：tools.ietf.org/html/rfc4648）
行长可以是任意的，尽管 76 限制确实在那个 RFC 中。在这里使用 72 只是因为这是我继承的代码中使用的。

【解决方案6】：

查看b64 library。如果您传递NULL，函数b64_encode2() 可以给出所需大小的最大估计值，因此您可以确定地分配内存，然后再次调用传递缓冲区并让它进行转换。

【讨论】：

【解决方案7】：

如果你使用 Base64 exactly right，包括用 = 字符填充结尾，然后每 72 个字符用 CR LF 将其拆分，则可以通过以下方式找到答案：

code_size    = ((input_size * 4) / 3);
padding_size = (input_size % 3) ? (3 - (input_size % 3)) : 0;
crlfs_size   = 2 + (2 * (code_size + padding_size) / 72);
total_size   = code_size + padding_size + crlfs_size;

在 C 中，您也可以以 \0-byte 终止，因此那里会有一个额外的字节，并且您可能希望在编写每个代码的末尾时检查它们的长度，所以如果您'只是在寻找传递给malloc() 的内容，您实际上可能更喜欢浪费几个字节的版本，以使编码更简单：

output_size = ((input_size * 4) / 3) + (input_size / 96) + 6;

【讨论】：

CRLF-per-72 字符不是原始 Base 64 编码；它只是一个常见的变体。
如果我在“and you break it with ...”中强调“and”，会更清楚吗？
这个CRLF计算应该是：crlfs_size = 2 + (2 * ((code_size + padding_size) / 72));总大小必须在加倍之前除以线宽，以正确考虑最后一行。否则 CRLF 字符的数量将被高估。如果没有最终的 CRLF 对，也可能不需要 2 +。
另外，我注意到 code_size 计算本身有一些缺陷。请参阅我的答案以获得经过充分测试的替代方案。
CRLF 不是 76 个字符，而不是 72 个字符吗？ tools.ietf.org/html/rfc4648

【解决方案8】：

符合 MIME 的 base64 编码二进制数据的实际长度通常约为原始数据长度的 137%，但对于非常短的消息，由于标头的开销，开销可能会高得多。非常粗略地说，base64 编码的二进制数据的最终大小等于原始数据大小的 1.37 倍 + 814 字节（对于标头）。

换句话说，你可以用这个公式来近似解码数据的大小：

BytesNeededForEncoding = (string_length(base_string) * 1.37) + 814;
BytesNeededForDecoding = (string_length(encoded_string) - 814) / 1.37;

来源：http://en.wikipedia.org/wiki/Base64

【讨论】：

这仅适用于 MIME 编码的消息，不一定是未经修饰的 Base64。

【解决方案9】：

Base 64 将 3 个字节转换为 4 个字节。

如果你的一组位碰巧不是 24 位的倍数，则必须将其填充为 24 位的倍数（3 个字节）。

【讨论】：

因此，length(Base-64) = 4 * (length(Binary) + 2) / 3。然后可能需要考虑换行符和尾随 null。
@Jonathan Leffler：正确。如果是 MIME 附件，则需要考虑所有 MIME 开销。