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Java 问题：将Base64字符串转换为十六进制字符串

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Java 问题：将Base64字符串转换为十六进制字符串,java,hex,base64,data-conversion,Java,Hex,Base64,Data Conversion,TLDR： 我缺少的边缘情况是什么，或者在将Base64字符串转换为十六进制字符串的算法中是否存在错误 我最近决定尝试，但是出于任何原因，我决定尝试编写第一个挑战，而不使用库在十六进制和Base64字符串之间进行转换 我已经成功地将十六进制转换为Base64，但正如您从输出中看到的，当我尝试将Base64转换回十六进制时，有一个轻微的异常（例如，比较Base64到十六进制输出的最后四个值） 十六进制到Base64: 应打印：ssdtigtpbgxpbmcgew91cibicmfpibsawtli

TLDR： 我缺少的边缘情况是什么，或者在将Base64字符串转换为十六进制字符串的算法中是否存在错误

我最近决定尝试，但是出于任何原因，我决定尝试编写第一个挑战，而不使用库在十六进制和Base64字符串之间进行转换

我已经成功地将十六进制转换为Base64，但正如您从输出中看到的，当我尝试将Base64转换回十六进制时，有一个轻微的异常（例如，比较Base64到十六进制输出的最后四个值）

十六进制到Base64:
应打印：ssdtigtpbgxpbmcgew91cibicmfpibsawtligegcg9pc29ub3vzig11c2hyb29t 实际打印：ssdtigtpbgxpbmcgew91cibicmfpibsawtligegcg9pc29ub3vzig11c2hyb29t

Base64到十六进制：
应打印：49276D206B696C6C696E6720726796F757220627261696E206C696B65206120706F69736F6E6F7573206D757368726F6f6d
实际打印：49276D206B696C696E6720727966E717220627261696E206C696B65206120706E697332E6F3573206C717328726F2e6d

我使用来检查我的一些值，假设该站点上的代码是正确的，我的问题似乎是从Base64获取Base10表示，而不是从Base10获取十六进制：

十进制等值

我的输出：
73、39、109、32、107、105、108、108、105、110、103、32、121、110、113、114、32、98、114、97、105、110、32、108、105、107、101、32、97、32、112、110、105、115、46、110、111、53、115、32、108、115、115、114、111、，46，109

站点输出：
73、39、109、32、107、105、108、108、105、110、103、32、121、111、117、114、32、98、114、97、105、110、110、32、108、105、107、101、32、97、32、112、111、105、115、111、110、111、117、115、32、109、115、117、、115、，111，111，109

似乎所有有错误的值都聚集在40-60和100-120之间，但我不确定从那里到底去哪里。我猜我正在处理一些边缘案例，但我不确定那会是什么

相关代码：

    private static final Character[] base64Order = new Character[] { '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', '+', '/', };

    private static final Character[] hexOrder = new Character[] { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a',
        'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };

public static String base64ToHex(String base64) throws Exception {
    if (base64.length() % 4 != 0 || base64.contains("[^a-zA-Z0-9\\+/]"))
        throw new Exception("InputNotBase64");
    else {
        int charValue = 0;
        int index = 0;
        String hex = "";
        BitSet bits = new BitSet();
        for (int i = 0; i < base64.length(); i++) {
            charValue = base64.charAt(i);
            // get actual value from ASCII table
            if (charValue > 64 && charValue < 91)
                charValue -= 65;
            if (charValue > 96 && charValue < 123)
                charValue -= 71;
            /// loop that adds to the BitSet reads right-to-left, so reverse
            // the bits and then shift
            charValue = Integer.reverse(charValue << 24) & 0xff;
            charValue >>= 2;
            // append binary values to the BitSet
            while (charValue != 0L) {
                if (charValue % 2 != 0) {
                    bits.set(index);
                }
                index++;
                charValue >>= 1;
            }
            // account for trailing 0s
            while (index % 6 != 0) {
                index++;
            }
        }
        // read 8-bit integer value for hex-value lookup
        String temp;
        int remainder;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            charValue = (charValue | (bits.get(i) ? 1 : 0));
            if ((i + 1) % 8 == 0) {
                temp = "";
                while (charValue != 0L) {
                    remainder = charValue % 16;
                    temp = hexOrder[remainder] + temp;
                    charValue /= 16;
                }
                hex += temp;
            }
            charValue <<= 1;
        }
        return hex;
    }
}

private static final Character[]base64Order=新字符[]{'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', '+', '/', };
私有静态最终字符[]hexOrder=新字符[]{'0'，'1'，'2'，'3'，'4'，'5'，'6'，'7'，'8'，'9'，'a'，'，
‘b’、‘c’、‘d’、‘e’、‘f’}；
公共静态字符串base64ToHex（字符串base64）引发异常{
如果（base64.length（）%4！=0 | | base64.contains（“[^a-zA-Z0-9\\+/]”）
抛出新异常（“InputNotBase64”）；
否则{
int charValue=0；
int指数=0；
字符串十六进制=”；
位集位=新位集（）；
对于（int i=0；i64&&charValue<91）
charValue-=65；
如果（charValue>96&&charValue<123）
charValue-=71；
///添加到位集中的循环从右向左读取，因此反向读取
//先输入位，然后移位
charValue=整数。相反（charValue>=2；
//将二进制值附加到位集
while（charValue！=0L）{
如果（字符值%2！=0）{
位集（索引）；
}
索引++；
charValue>>=1；
}
//跟踪0的帐户
而（索引%6！=0）{
索引++；
}
}
//读取用于十六进制值查找的8位整数值
字符串温度；
整数余数；
对于（int i=0；icharValue您忘记了在代码中处理以下字符：“0”、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”、“+”和“/”
如果替换以下代码


if (charValue > 64 && charValue < 91)
    charValue -= 65;
if (charValue > 96 && charValue < 123)
    charValue -= 71;


在哪里

使用这种方法，我编写的速度比您的


private static String intToHex(int n)
{
    return String.valueOf(new char[] { hexOrder[n/16], hexOrder[n%16] });
}

public static String base64ToHexVer2(String base64) throws Exception
{
    StringBuilder hex = new StringBuilder(base64.length()*3/4); //capacity could be 3/4 of base64 string length
    if (base64.length() % 4 != 0 || base64.contains("[^a-zA-Z0-9\\+/]"))
    {
        throw new Exception("InputNotBase64");
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i < base64.length(); i += 4)
        {
            int n0 = base64ToInt[base64.charAt(i)];
            int n1 = base64ToInt[base64.charAt(i+1)];
            int n2 = base64ToInt[base64.charAt(i+2)];
            int n3 = base64ToInt[base64.charAt(i+3)];
            // in descriptions I treat all 64 base chars as 6 bit
            // all 6 bites from 0 and 1st 2 from 1st (00000011 ........ ........)
            hex.append(intToHex(n0*4 + n1/16));
            // last 4 bites from 1st and first 4 from 2nd (........ 11112222 ........)
            hex.append(intToHex((n1%16)*16 + n2/4));
            // last 2 bites from 2nd and all from 3rd (........ ........ 22333333)
            hex.append(intToHex((n2%4)*64 + n3));
        }
    }
    return hex.toString();
}



但这只是一个近似值。当您先检查Ver1，然后再检查Ver2时，结果可能会有点不同。此外，对于不同的Java，结果可能会有所不同（第6、第7、第8）对于用于启动java的不同设置
谢谢，没有什么比盯着自己的代码看太久而错过了一些小东西更重要的了。对于获取Base64位置的其他方法，您还有什么其他建议吗？虽然这可能没有多大区别，但遍历数组似乎会增加不必要的时间。我没有考虑使用字母而不是像你提到的“神奇”数字，但这会导致一些奇怪的事情，比如“如果（value>='a'&&value）我的代码有效吗？你的代码在与数字和符号相关的更正后有效吗？我想这两个答案都应该是肯定的：）。如果您想提高性能，可以准备翻译表并使用char作为索引直接获取值。我可以在附加答案中给出它。根据小写字母的幻数，它应该是
private static final int indexOfSmallA=26；char

public static int getPositionInBase64(int n)
{
    for (int p = 0; p < base64Order.length; p++)
    {
        if (n == base64Order[p])
        {
            return p;
        }
    }
    return -1;
}



if (charValue >= 'A' && charValue <= 'Z')
    charValue -= 'A';
...



// index = character, value = index of character from base64Order
private static final int[] base64ToInt = new int[128];

public static void initBase64ToIntTable()
{
    for (int i = 0; i < base64Order.length; i++)
    {
        base64ToInt[base64Order[i]] = i;
    }
}



charValue = base64ToInt[base64.charAt(i)];



private static String intToHex(int n)
{
    return String.valueOf(new char[] { hexOrder[n/16], hexOrder[n%16] });
}

public static String base64ToHexVer2(String base64) throws Exception
{
    StringBuilder hex = new StringBuilder(base64.length()*3/4); //capacity could be 3/4 of base64 string length
    if (base64.length() % 4 != 0 || base64.contains("[^a-zA-Z0-9\\+/]"))
    {
        throw new Exception("InputNotBase64");
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i < base64.length(); i += 4)
        {
            int n0 = base64ToInt[base64.charAt(i)];
            int n1 = base64ToInt[base64.charAt(i+1)];
            int n2 = base64ToInt[base64.charAt(i+2)];
            int n3 = base64ToInt[base64.charAt(i+3)];
            // in descriptions I treat all 64 base chars as 6 bit
            // all 6 bites from 0 and 1st 2 from 1st (00000011 ........ ........)
            hex.append(intToHex(n0*4 + n1/16));
            // last 4 bites from 1st and first 4 from 2nd (........ 11112222 ........)
            hex.append(intToHex((n1%16)*16 + n2/4));
            // last 2 bites from 2nd and all from 3rd (........ ........ 22333333)
            hex.append(intToHex((n2%4)*64 + n3));
        }
    }
    return hex.toString();
}



    String b64 = "SSdtIGtpbGxpbmcgeW91ciBicmFpbiBsaWtlIGEgcG9pc29ub3VzIG11c2hyb29t";
    try
    {
        Base64ToHex.initBase64ToIntTable();
        System.out.println(Base64ToHex.base64ToHex(b64));
        System.out.println(Base64ToHex.base64ToHexVer2(b64));

        int howManyIterations = 100000;
        Date start, stop;
        long period;

        start = new Date();
        for (int i = 0; i < howManyIterations; i++)
        {
            Base64ToHex.base64ToHexVer2(b64);
        }
        stop = new Date();
        period = stop.getTime() - start.getTime();
        System.out.println("Ver2 taken " + period + " ms");

        start = new Date();
        for (int i = 0; i < howManyIterations; i++)
        {
            Base64ToHex.base64ToHex(b64);
        }
        stop = new Date();
        period = stop.getTime() - start.getTime();
        System.out.println("Ver1 taken " + period + " ms");

    }
    catch (Exception ex)
    {
    }



49276d206b696c6c696e6720796f757220627261696e206c696b65206120706f69736f6e6f7573206d757368726f6f6d
49276d206b696c6c696e6720796f757220627261696e206c696b65206120706f69736f6e6f7573206d757368726f6f6d
Ver2 taken 300 ms
Ver1 taken 2080 ms