encoding - 为什么 Go 在 base64 编码中使用位操作？

Question

Code 2是Go的base64.Encode。 此代码多次使用位运算。

例如，

val := uint(src[si+0])<<16 | uint(src[si+1])<<8 | uint(src[si+2])

还有，

val := uint(src[si+0])>>18&0x3F]

我不知道为什么这些位操作需要编码成base64。 这些位操作是什么意思？

代码:

func (enc *Encoding) Encode(dst, src []byte) {
    if len(src) == 0 {
        return
    }

    di, si := 0, 0
    n := (len(src) / 3) * 3
    for si < n {
        // Convert 3x 8bit source bytes into 4 bytes
        val := uint(src[si+0])<<16 | uint(src[si+1])<<8 | uint(src[si+2])

        dst[di+0] = enc.encode[val>>18&0x3F]
        dst[di+1] = enc.encode[val>>12&0x3F]
        dst[di+2] = enc.encode[val>>6&0x3F]
        dst[di+3] = enc.encode[val&0x3F]

        si += 3
        di += 4
    }

    remain := len(src) - si
    if remain == 0 {
        return
    }
    // Add the remaining small block
    val := uint(src[si+0]) << 16
    if remain == 2 {
        val |= uint(src[si+1]) << 8
    }

    dst[di+0] = enc.encode[val>>18&0x3F]
    dst[di+1] = enc.encode[val>>12&0x3F]

    switch remain {
    case 2:
        dst[di+2] = enc.encode[val>>6&0x3F]
        if enc.padChar != NoPadding {
            dst[di+3] = byte(enc.padChar)
        }
    case 1:
        if enc.padChar != NoPadding {
            dst[di+2] = byte(enc.padChar)
            dst[di+3] = byte(enc.padChar)
        }
    }
}

Answer 1

这是相同算法的注释 Javascript 实现:https://en.wikibooks.org/wiki/Algorithm_Implementation/Miscellaneous/Base64#Javascript

它告诉你这个循环:

• 采用三个 ASCII 字符(8 位):src[si+0] , src[si+1]和 src[si+2]

• 将它们合并为一个 24 位数字(即 val := uint(src[si+0])<<16 | uint(src[si+1])<<8 | uint(src[si+2]) )

• 将此数字重新分成四个索引(6 位)以用于 base64 字符列表。 (val>>18&0x3F取前面计算的数字的第18位到第24位等)

您还可以阅读:https://en.wikipedia.org/wiki/Base64#Examples