Converter uma matriz de bytes em base64

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Sua missão é escrever uma função / programa que converta uma matriz de bytes (ou seja: uma matriz de números inteiros de 0 a 255) em base64.

O uso de codificadores base64 embutidos não é permitido.

A implementação base64 necessária é a RFC 2045. (usando "+", "/" e preenchimento obrigatório com "=")

O código mais curto (em bytes) vence!

Exemplo:

Entrada (matriz int): [99, 97, 102, 195, 169]

Saída (string): Y2Fmw6k=

xem
fonte
Que tipo de competição é essa?
Cilan
Os codificadores base64 embutidos também abrangem apenas codificadores binários em texto ou funções que manipulam números inteiros?
Dennis
11
Para esclarecer: Posso usar uma função que retorna 1 2para o argumento 66?
Dennis
11
Existem 9 versões padronizadas ou 4 não padronizadas do base64. Sua referência ao =preenchimento reduz para 4. Qual deles você deseja? Ou você deseja uma variante não padrão que não tenha comprimentos máximos de linha?
Peter Taylor
Acho que ele se referiu ao padrão "especificado" pela RFC 4648 ou à versão usada pelos tipos MIME, a RFC 2045. Como são diferentes, o esclarecimento seria muito útil.
semi-extrínseco

Respostas:

4

JavaScript, 177 187 198 personagens

function(d){c="";for(a=e=b=0;a<4*d.length/3;f=b>>2*(++a&3)&63,c+=String.fromCharCode(f+71-(f<26?6:f<52?0:f<62?75:f^63?90:87)))a&3^3&&(b=b<<8^d[e++]);for(;a++&3;)c+="=";return c}

Para adicionar quebras de linha, \r\napós cada 76º caractere, adicione 23 caracteres ao código:

function(d){c="";for(a=e=b=0;a<4*d.length/3;f=b>>2*(++a&3)&63,c+=String.fromCharCode(f+71-(f<26?6:f<52?0:f<62?75:f^63?90:87))+(75==(a-1)%76?"\r\n":""))a&3^3&&(b=b<<8^d[e++]);for(;a++&3;)c+="=";return c}

Código de demonstração:

var encode = function(d,a,e,b,c,f){c="";for(a=e=b=0;a<4*d.length/3;f=b>>2*(++a&3)&63,c+=String.fromCharCode(f+71-(f<26?6:f<52?0:f<62?75:f^63?90:87))+(75==(a-1)%76?"\r\n":""))a&3^3&&(b=b<<8^d[e++]);for(;a++&3;)c+="=";return c};

//OP test case
console.log(encode([99, 97, 102, 195, 169])); // outputs "Y2Fmw6k=".

//Quote from Hobbes' Leviathan:
console.log(
 encode(
  ("Man is distinguished, not only by his reason, but by this singular passion from " +
   "other animals, which is a lust of the mind, that by a perseverance of delight " +
   "in the continued and indefatigable generation of knowledge, exceeds the short " +
   "vehemence of any carnal pleasure.")
  .split('').map(function(i){return i.charCodeAt(0)})
 )
);

Tomas Langkaas
fonte
Ótima solução! Você pode raspar alguns bytes utilizando algumas características ES6 e remover alguma duplicação: encurtado código com comentários
Craig Ayre
@CraigAyre, obrigado pela contribuição construtiva. O ES6 não foi finalizado e estava disponível no momento em que este desafio foi lançado originalmente. Conforme sugerido em codegolf.meta , você pode postar a versão abreviada do ES6 e marcá-la como não concorrente.
Tomas Langkaas
Não se preocupe, minha culpa por não ter checado a data original da postagem! Sou fã da sua solução, por isso não vou postar outra, mas obrigado pelo link. A lógica literal do modelo que removeu a duplicação de alfabeto pode ser convertida para ES5 no mesmo número de bytes, não economiza muitos, mas cada pequena conta!
Craig Ayre
O @CraigAyre, obrigado novamente pela dica, encontrou outra maneira de comprimir os símbolos base64 ainda mais (o que o tornou ainda mais compatível com versões anteriores - agora também deve funcionar no IE antigo).
Tomas Langkaas
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Conjunto x86 de 32 bits, 59 bytes

Código de bytes:

66 B8 0D 0A 66 AB 6A 14 5A 4A 74 F4 AD 4E 45 0F C8 6A 04 59 C1 C0 06 24 3F 3C 3E 72 05 C0
E0 02 2C 0E 2C 04 3C 30 7D 08 04 45 3C 5A 76 02 04 06 AA 4D E0 E0 75 D3 B0 3D F3 AA C3

Desmontagem:

b64_newline:
    mov     ax, 0a0dh
    stosw
b64encode:
    push    (76 shr 2) + 1
    pop     edx
b64_outer:
    dec     edx
    je      b64_newline
    lodsd
    dec     esi
    inc     ebp
    bswap   eax
    push    4
    pop     ecx
b64_inner:
    rol     eax, 6
    and     al, 3fh
    cmp     al, 3eh
    jb      b64_testchar
    shl     al, 2     ;'+' and '/' differ by only 1 bit
    sub     al, ((3eh shl 2) + 'A' - '+') and 0ffh
b64_testchar:
    sub     al, 4
    cmp     al, '0'
    jnl     b64_store ;l not b because '/' is still < 0 here
    add     al, 'A' + 4
    cmp     al, 'Z'
    jbe     b64_store
    add     al, 'a' - 'Z' - 1
b64_store:
    stosb
    dec     ebp
    loopne  b64_inner
    jne     b64_outer
    mov     al, '='
    rep     stosb
    ret

Chame b64encode com esi apontando para o buffer de entrada, edi apontando para o buffer de saída.

Pode ser ainda menor se a quebra automática de linha não for usada.

Peter Ferrie
fonte
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perl, 126 bytes

lê stdin, produz para stdout

$/=$\;print map{$l=y///c/2%3;[A..Z,a..z,0..9,"+","/"]->[oct"0b".substr$_.0 x4,0,6],$l?"="x(3-$l):""}unpack("B*",<>)=~/.{1,6}/g

ungolfed:

my @x = ('A'..'Z','a'..'z',0..9,'+','/');
my $in = join '', <>;
my $bits = unpack 'B*', $in;
my @six_bit_groups = $bits =~ /.{1,6}/g;
for my $sixbits (@six_bit_groups) {
  next unless defined $sixbits;
  $l=length($sixbits)/2%3;
  my $zero_padded = $sixbits . ( "0" x 4 );
  my $padded_bits = substr( $zero_padded, 0, 6 );
  my $six_bit_int = oct "0b" . $padded_bits;
  print $x[$six_bit_int];
  print "=" x (3 - $l)  if  $l;
}
skibrianski
fonte
A questão foi esclarecida para exigir o RFC 2045, portanto, você precisa adicionar um pouco de código para dividir a saída em pedaços de 76 caracteres e se juntar \r\n.
Peter Taylor
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Perl, 147 bytes

sub b{$f=(3-($#_+1)%3)%3;$_=unpack'B*',pack'C*',@_;@r=map{(A..Z,a..z,0..9,'+','/')[oct"0b$_"]}/.{1,6}/g;$"='';join"\r\n",("@r".'='x$f)=~/.{1,76}/g}

A função pega uma lista de números inteiros como entrada e gera a string codificada em base64.

Exemplo:

print b(99, 97, 102, 195, 169)

impressões

Y2Fmw6kA

Ungolfed:

Versão que também visualiza as etapas intermediárias:

sub b {
    # input array: @_
    # number of elements: $#_ + 1 ($#_ is zero-based index of last element in 
    $fillbytes = (3 - ($#_ + 1) % 3) % 3;
      # calculate the number for the needed fill bytes
      print "fillbytes:       $fillbytes\n";
    $byte_string = pack 'C*', @_;
      # the numbers are packed as octets to a binary string
      # (binary string not printed)
    $bit_string = unpack 'B*', $byte_string;
      # the binary string is converted to its bit representation, a string wit
      print "bit string:      \"$bit_string\"\n";
    @six_bit_strings = $bit_string =~ /.{1,6}/g;
      # group in blocks of 6 bit
      print "6-bit strings:   [@six_bit_strings]\n";
    @index_positions = map { oct"0b$_" } @six_bit_strings;
      # convert bit string to number
      print "index positions: [@index_positions]\n";
    @alphabet = (A..Z,a..z,0..9,'+','/');
      # the alphabet for base64
    @output_chars = map { $alphabet[$_] } @index_positions;
      # output characters with wrong last characters that entirely derived fro
      print "output chars:    [@output_chars]\n";
    local $" = ''; #"
    $output_string = "@output_chars";
      # array to string without space between elements ($")
      print "output string:   \"$output_string\"\n";
    $result = $output_string .= '=' x $fillbytes;
      # add padding with trailing '=' characters
      print "result:          \"$result\"\n";
    $formatted_result = join "\r\n", $result =~ /.{1,76}/g;
      # maximum line length is 76 and line ends are "\r\n" according to RFC 2045
      print "formatted result:\n$formatted_result\n";
    return $formatted_result;
}

Resultado:

fillbytes:       1
bit string:      "0110001101100001011001101100001110101001"
6-bit strings:   [011000 110110 000101 100110 110000 111010 1001]
index positions: [24 54 5 38 48 58 9]
output chars:    [Y 2 F m w 6 J]
output string:   "Y2Fmw6J"
result:          "Y2Fmw6J="
formatted result:
Y2Fmw6J=

Testes:

As sequências de teste vêm do exemplo da pergunta, dos exemplos no artigo da Wikipedia para Base64 .

sub b{$f=(3-($#_+1)%3)%3;$_=unpack'B*',pack'C*',@_;@r=map{(A..Z,a..z,0..9,'+','/')[oct"0b$_"]}/.{1,6}/g;$"='';join"\r\n",("@r".'='x$f)=~/.{1,76}/g}

sub test ($) {
   print b(map {ord($_)} $_[0] =~ /./sg), "\n\n";
}

my $str = <<'END_STR';
Man is distinguished, not only by his reason, but by this singular passion from
other animals, which is a lust of the mind, that by a perseverance of delight
in the continued and indefatigable generation of knowledge, exceeds the short
vehemence of any carnal pleasure.
END_STR
chomp $str;

test "\143\141\146\303\251";
test $str;
test "any carnal pleasure.";
test "any carnal pleasure";
test "any carnal pleasur";
test "any carnal pleasu";
test "any carnal pleas";
test "pleasure.";
test "leasure.";
test "easure.";
test "asure.";
test "sure.";

Saída de teste:

TWFuIGlzIGRpc3Rpbmd1aXNoZWQsIG5vdCBvbmx5IGJ5IGhpcyByZWFzb24sIGJ1dCBieSB0aGlz
IHNpbmd1bGFyIHBhc3Npb24gZnJvbQpvdGhlciBhbmltYWxzLCB3aGljaCBpcyBhIGx1c3Qgb2Yg
dGhlIG1pbmQsIHRoYXQgYnkgYSBwZXJzZXZlcmFuY2Ugb2YgZGVsaWdodAppbiB0aGUgY29udGlu
dWVkIGFuZCBpbmRlZmF0aWdhYmxlIGdlbmVyYXRpb24gb2Yga25vd2xlZGdlLCBleGNlZWRzIHRo
ZSBzaG9ydAp2ZWhlbWVuY2Ugb2YgYW55IGNhcm5hbCBwbGVhc3VyZSO=

YW55IGNhcm5hbCBwbGVhc3VyZSO=

YW55IGNhcm5hbCBwbGVhc3VyZB==

YW55IGNhcm5hbCBwbGVhc3Vy

YW55IGNhcm5hbCBwbGVhc3F=

YW55IGNhcm5hbCBwbGVhcD==

cGxlYXN1cmUu

bGVhc3VyZSO=

ZWFzdXJlLC==

YXN1cmUu

c3VyZSO=
Heiko Oberdiek
fonte
A questão foi esclarecida para exigir o RFC 2045, portanto, você precisa adicionar um pouco de código para dividir a saída em pedaços de 76 caracteres e se juntar \r\n.
Peter Taylor
@PeterTaylor: Obrigado, eu atualizei a resposta para RFC 2045.
Heiko Oberdiek
bravo por esta resposta muito completa. Incluir quebras de linha obrigatórias (especificando "RFC 2045" no OP) foi realmente um erro, você pode, de fato, ignorar essa parte. Desculpe :)
xem
1

Python, 234 caracteres

def F(s):
 R=range;A=R(65,91)+R(97,123)+R(48,58)+[43,47];n=len(s);s+=[0,0];r='';i=0
 while i<n:
  if i%57<1:r+='\r\n'
  for j in R(4):r+=chr(A[s[i]*65536+s[i+1]*256+s[i+2]>>18-6*j&63])
  i+=3
 k=-n%3
 if k:r=r[:-k]+'='*k
 return r[2:]
Keith Randall
fonte
A questão foi esclarecida para exigir o RFC 2045, portanto, você precisa adicionar um pouco de código para dividir a saída em pedaços de 76 caracteres e se juntar \r\n.
Peter Taylor
@PeterTaylor: fixo.
Keith Randall
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GolfScript, 80 (77) bytes

~.,~)3%:P[0]*+[4]3*\+256base 64base{'+/''A[a{:0'{,^}/=}/{;}P*'='P*]4>76/"\r
":n*

O exemplo acima caberá exatamente 76 caracteres em uma linha, exceto a última linha. Todas as linhas são encerradas pelo CRLF.

Observe que o RFC 2045 especifica uma variável, comprimento máximo de linha de 76 caracteres, portanto, ao custo de uma saída bonita, podemos salvar 3 bytes adicionais.

~.,~)3%:P[0]*+[4]3*\+256base 64base{'+/''A[a{:0'{,^}/=}/{;}P*'='P*]4>{13]n+}/

O texto acima imprimirá um caractere por linha, exceto a última linha, que pode conter 0, 1 ou 2 =caracteres. O GolfScript também anexará um LF final, que, de acordo com a RFC 2045, deve ser ignorado pelo software de decodificação.

Exemplo

$ echo '[99 97 102 195 169]' | golfscript base64.gs | cat -A
Y2Fmw6k=^M$
$ echo [ {0..142} ] | golfscript base64.gs | cat -A
AAECAwQFBgcICQoLDA0ODxAREhMUFRYXGBkaGxwdHh8gISIjJCUmJygpKissLS4vMDEyMzQ1Njc4^M$
OTo7PD0+P0BBQkNERUZHSElKS0xNTk9QUVJTVFVWV1hZWltcXV5fYGFiY2RlZmdoaWprbG1ub3Bx^M$
cnN0dXZ3eHl6e3x9fn+AgYKDhIWGh4iJiouMjY4=^M$
$ echo '[99 97 102 195 169]' | golfscript base64-sneaky.gs | cat -A
Y^M$
2^M$
F^M$
m^M$
w^M$
6^M$
k^M$
=^M$
$

Como funciona

~          # Interpret the input string.
.,~)3%:P   # Calculate the number of bytes missing to yield a multiple of 3 and save in “P”.
[0]*+      # Append that many zero bytes to the input array.
[4]3*\+    # Prepend 3 bytes to the input array to avoid issues with leading zeros.
256base    # Convert the input array into an integer.
64base     # Convert that integer to base 64.
{          # For each digit:
  '+/'     # Push '+/'.
  'A[a{:0' # Push 'A[a{:0'.
  {        # For each byte in 'A[a{:0':
    ,      # Push the array of all bytes up to that byte.
    ^      # Take the symmetric difference with the array below it.
  }/       # Result: 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/'
  =        # Retrieve the character corresponding to the digit.
}/         #
{;}P*'='P* # Replace the last “P” characters with a string containing that many “=” chars.
]          # Collect all bytes on the stack into an array.
4>         # Remove the first four, which correspond to the 3 prepended bytes.
76/        # Collect all bytes on the stack into an array and split into 76-byte chunks.
"\r\n":n*  # Join the chunks with separator CRLF and save CRLF as the new line terminator.
Dennis
fonte
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PHP , 200 bytes

<?foreach($g=$_GET as$k=>$v)$b[$k/3^0]+=256**(2-$k%3)*$v;for(;$i<62;)$s.=chr($i%26+[65,97,48][$i++/26]);foreach($b as$k=>$v)for($i=4;$i--;$p++)$r.=("$s+/=")[count($g)*4/3<$p?64:($v/64**$i)%64];echo$r;

Experimente online!

Você pode substituir a string ("$s+/=")por uma matrizarray_merge(range(A,Z),range(a,z),range(0,9),["+","/","="])

Apenas para comparar qual contagem de bytes pode atingir com um built-in não permitido

PHP , 45 bytes

<?=base64_encode(join(array_map(chr,$_GET)));

Experimente online!

Jörg Hülsermann
fonte
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JavaScript (ES6), 220B

f=a=>{for(s=a.map(e=>('0000000'+e.toString(2)).slice(-8)).join(p='');s.length%6;p+='=')s+='00';return s.match(/.{6}/g).map(e=>'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/'[parseInt(e,2)]).join('')+p}

Se o seu navegador não suporta ES6, você pode tentar com esta versão (262B):

function f(a){for(s=a.map(function(e){return ('0000000'+e.toString(2)).slice(-8)}).join(p='');s.length%6;p+='=')s+='00';return s.match(/.{6}/g).map(function(e){return 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/'[parseInt(e,2)]}).join('')+p}

f([99, 97, 102, 195, 169])retorna "Y2Fmw6k=".

Michael M.
fonte
Onde está o código para dividi-lo em pedaços de 76 caracteres \r\n?
Peter Taylor
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Pitão - 310333

def e(b):
  l=len;c="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";r=p="";d=l(b)%3
  if d>0:d=abs(d-3);p+="="*d;b+=[0]*d
  for i in range(0,l(b)-1,3):
    if l(r)%76==0:r+="\r\n"
    n=(b[i]<<16)+(b[i+1]<<8)+b[i+2];x=(n>>18)&63,(n>>12)&63,(n>>6)&63,n&63;r+=c[x[0]]+c[x[1]]+c[x[2]]+c[x[3]]
  return r[:l(r)-l(p)]+p

Um pouco não-destruído:

def e( b ):
    c = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/"
    r = p = ""
    d = len( b ) % 3

    if d > 0:
        d = abs( d - 3 )
        p = "=" * d
        b + = [0] * d

    for i in range( 0, len( b ) - 1, 3 ):
        if len( r ) % 76 == 0:
            r += "\r\n"

        n = ( b[i] << 16 ) + ( b[i + 1] << 8 ) + b[i + 2]
        x = ( n >> 18 ) & 63, ( n >> 12 ) & 63, ( n >> 6) & 63, n & 63
        r += c[x[0]] + c[x[1]] + c[x[2]] + c[x[3]]

    return r[:len( r ) - len( p )] + p

Exemplo :

O módulo base64 interno do Python é usado apenas neste exemplo para garantir que a efunção tenha a saída correta, a eprópria função não a está usando.

from base64 import encodestring as enc

test = [ 99, 97, 102, 195, 169 ]
str  = "".join( chr( x ) for x in test )

control = enc( str ).strip()
output = e( test )

print output            # => Y2Fmw6k=
print control == output # => True
Tony Ellis
fonte
A questão foi esclarecida para exigir o RFC 2045, portanto, você precisa adicionar um pouco de código para dividir a saída em pedaços de 76 caracteres e se juntar \r\n.
Peter Taylor
@PeterTaylor fixed.
Tony Ellis
0

Gelatina , 38 bytes

s3z0Zµḅ⁹b64‘ịØb)FṖ³LN%3¤¡s4z”=Z;€“ƽ‘Ọ

Experimente online!

Como (quase) todas as outras respostas cobrem o requisito RFC2045 de "no máximo 76 caracteres por linha com final de linha \r\n", eu a segui.

Como funciona

s3z0Zµḅ⁹b64‘ịØb)FṖ³LN%3¤¡s4z”=Z;€“ƽ‘Ọ    Monadic main link. Input: list of bytes

s3z0Z    Slice into 3-item chunks, transpose with 0 padding, transpose back
         Equivalent to "pad to length 3n, then slice into chunks"

µḅ⁹b64‘ịØb)    Convert each chunk to base64
 ḅ⁹b64         Convert base 256 to integer, then to base 64
      ‘ịØb     Increment (Jelly is 1-based) and index into base64 digits

FṖ³LN%3¤¡s4z”=Z    Add correct "=" padding
F                  Flatten the list of strings to single string
 Ṗ      ¡          Repeat "remove last" n times, where
  ³LN%3¤             n = (- input length) % 3
         s4z”=Z    Pad "=" to length 4n, then slice into 4-item chunks

;€“ƽ‘Ọ    Add "\r\n" line separator
;€         Append to each line:
  “ƽ‘       Codepage-encoded list [13,10]
      Ọ    Apply `chr` to numbers; effectively add "\r\n"
Bubbler
fonte
A descompressão de base pode ser usada aqui, mas ṃØbṙ1¤é um pouco longa para uma operação simples.
user202729
Pode valer a pena pedir a Dennis para fazer um átomo de descompressão de base rotativa.
user202729
Falha em 0,0,0.
user202729