バイト列を Base64 文字列に変換

Untitled.ipynb

{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# バイト列を Base64 文字列に変換\n",
    "\n",
    "参考文献： [base64ってなんぞ？？理解のために実装してみた - Qiita](https://qiita.com/PlanetMeron/items/2905e2d0aa7fe46a36d4)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 1,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "YWJjZGVmZw==\n",
      "RGFua2VzY2jDtm4=\n",
      "44GC44KK44GM44Go44GG\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "mapping = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/'\n",
    "\n",
    "def byteseq_to_base64str(byteseq):\n",
    "    # 先頭のバイトから順に 8 桁の 2 進数表記の文字列にしていく\n",
    "    binstr = ''\n",
    "    for b in byteseq:\n",
    "        binstr += format(b, 'b').zfill(8)\n",
    "    # 文字数が 6 の倍数でないときパディング\n",
    "    rem = len(binstr) % 6\n",
    "    if rem != 0:\n",
    "        binstr += '0' * (6 - rem)\n",
    "    # 6 文字ずつ整数として取り出しマッピング\n",
    "    b64str = ''.join([mapping[int(binstr[i: i+6], 2)] for i in range(0, len(binstr), 6)])\n",
    "    # 文字数が 4 の倍数でないときパディング\n",
    "    rem = len(b64str) % 4\n",
    "    if rem != 0:\n",
    "        b64str += '=' * (4 - rem)\n",
    "    return b64str\n",
    "\n",
    "# 文字列を utf-8 エンコーディングでバイト列にしたもので確認\n",
    "print(byteseq_to_base64str('abcdefg'.encode()))\n",
    "print(byteseq_to_base64str('Dankeschön'.encode()))\n",
    "print(byteseq_to_base64str('ありがとう'.encode()))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 2,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "b'YWJjZGVmZw=='\n",
      "b'RGFua2VzY2jDtm4='\n",
      "b'44GC44KK44GM44Go44GG'\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "import base64\n",
    "print(base64.b64encode('abcdefg'.encode()))\n",
    "print(base64.b64encode('Dankeschön'.encode()))\n",
    "print(base64.b64encode('ありがとう'.encode()))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": null,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": []
  }
 ],
 "metadata": {
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "codemirror_mode": {
    "name": "ipython",
    "version": 3
   },
   "file_extension": ".py",
   "mimetype": "text/x-python",
   "name": "python",
   "nbconvert_exporter": "python",
   "pygments_lexer": "ipython3",
   "version": "3.6.8"
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 2
}

以下のようにかく方がもっとコンパクトである。
前者はどこまでも大きい整数を扱うことになる。もっとも Python3 はどこまでも大きい整数を扱えるらしい。

mapping = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/'

def byteseq_to_base64str(byteseq):
    binstr = format(int(byteseq.hex(), 16), 'b')
    binstr = '0' * ((8 - len(binstr) % 8) % 8) + binstr
    binstr = binstr + '0' * ((6 - len(binstr) % 6) % 6)
    b64str = ''.join([mapping[int(binstr[i: i+6], 2)] for i in range(0, len(binstr), 6)])
    return b64str + '=' * ((4 - len(b64str) % 4) % 4)

def byteseq_to_base64str(byteseq):
    binstr = ''
    for b in byteseq:
        binstr += format(b, 'b').zfill(8)
    binstr = binstr + '0' * ((6 - len(binstr) % 6) % 6)
    b64str = ''.join([mapping[int(binstr[i: i+6], 2)] for i in range(0, len(binstr), 6)])
    return b64str + '=' * ((4 - len(b64str) % 4) % 4)

# 文字列を utf-8 エンコーディングでバイト列にしたもので確認
print(byteseq_to_base64str('abcdefg'.encode()))
print(byteseq_to_base64str('Dankeschön'.encode()))
print(byteseq_to_base64str('ありがとう'.encode()))