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C++ Library
Boost
Boost 是一个功能强大、构造精巧、跨平台、开源并且完全免费的 C++ 程序库。C++11 标准库中有三分之二来自 Boost 库,Boost 库建立在“既有的实践”之上并提供参考实现,大大增强了 C++ 的功能和表现力。
安装 Boost 库
- 官网下载 Boost 源码压缩包
tar -jxvf boost_1_69_0.tar.gz2
,解压。./bootstrap.sh
,编译前配置工作。sudo ./b2 install
,正式编译并安装,也可以分为两步:./b2
,编译。sudo ./b2 install
,安装。
相关头文件被默认安装在/usr/local/include
中,相关库文件默认安装在/usr/local/lib
中。
Boost 库大多数组件不需要编译链接,在自己的源码中直接包含头文件即可。剩下的少量库(如 thread,date_time)必须编译成静态库或者动态库,并在构建时指定链接选项。
使用 Boost 库
使用非编译库
大多数库均为非编译库,直接在源代码中包含相应的头文件即可。
编译命令为g++ demo.cpp
#include <boost/version.hpp>
#include <boost/config.hpp>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout<< BOOST_VERSION<<endl; //版本号
cout<< BOOST_LIB_VERSION<<endl;
cout<< BOOST_PLATFORM<<endl; //操作系统
cout<< BOOST_COMPILER<<endl;
cout<< BOOST_STDLIB<<endl;
return 0;
}
使用编译库
对于有少量的 Boost 库,是必须在编译时指定对应的链接选项的,如boost_system, pthread
等,相关的需要编译的库可以使用命令./bootstrap.sh --show-libraries
查看。
编译命令为g++ demo.cpp -l编译库名
#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;
void func(int num)
{
while (true)
{
cout << num << endl;
}
}
int main()
{
thread t1(func, 1);
thread t2(func, 2);
t1.join();
t2.join();
return 0;
}
Base64 编解码
Base64 是一种用 64 个字符来表示任意二进制数据的方法。在用记事本打开 exe、jpg、pdf 这些文件时,会看到一大堆乱码,这是因为二进制文件包含很多无法显示和打印的字符,所以如果要让记事本这样的文本处理软件能处理二进制数据,就需要一个二进制到字符串的转换方法。
Base64 是一种最常见的二进制编码方法,它是一种基于 64 个可打印字符来表示二进制数据的表示方法,从本质上看 Base64 编码就是将三字节转四字节(将原来字符的二进制编码重新进行 6 位一编码,而不是 8 位一编码),长度增加 33%,如果数据的长度不是 3 的整数倍,就要在后面补 0 再计算,每补 2 个 0 就在 Base64 串后加上 1 个=
,可以理解最多增加 4 个 0,即 2 个=
。虽然数据长度增加了,但是编码后的文本数据可以直接显示。
由于 boost 库良好的封装,所以使用 boost 来完成 Base64 编码解码非常方便,如下。
/**
* base64编码算法
* 输入:data,待编码数据
* 输出:data被base64编码后的字符串。"KuSCRlicg30QVTChBdToXlYhREDPxdkDiKNgfHYiDWU="
*/
std::string get_base64_encode(const std::string &data)
{
typedef boost::archive::iterators::base64_from_binary<boost::archive::iterators::transform_width<std::string::const_iterator, 6, 8>> Base64EncodeIterator;
std::stringstream result;
std::copy(Base64EncodeIterator(data.begin()), Base64EncodeIterator(data.end()), std::ostream_iterator<char>(result));
size_t equal_count = (3 - data.length() % 3) % 3;
for (size_t i = 0; i < equal_count; i++)
{
result.put('=');
}
return result.str();
}
/**
* base64解码算法
* 输入:data,待解码数据
* 输出:data被base64解码后的字符串
*/
std::string get_base64_decode(const std::string &data)
{
typedef boost::archive::iterators::transform_width<boost::archive::iterators::binary_from_base64<std::string::const_iterator>, 8, 6> Base64DecodeIterator;
std::stringstream result;
// !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
// Base64编码原理是把3字节的二进制数据编码为4字节的文本数据,长度增加33%。
// 如果要编码的二进制数据不是3的倍数,会在最后剩下1个或2个字节用\x00字节在末尾补足,然后在编码的末尾加上1个或2个=号。
// 所以在Base64解码中会将=号解码为\0,这对文本无影响,但是对音频,图像等其他二进制数据有影响,所以需要手动将=去除再解码。
// !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
std::string temp = data;
while (temp[temp.size() - 1] == '=')
{
temp.erase(temp.size() - 1);
}
std::copy(Base64DecodeIterator(temp.begin()), Base64DecodeIterator(temp.end()), std::ostream_iterator<char>(result));
return result.str();
}
在 decode 的时候,得出的解码后的 string 的 size 有的时候会比源多一个或两个长度,并且为\0。这是因为如果要编码的二进制数据不是 3 的倍数,会在最后剩下 1 个或 2 个字节用\x00 字节在末尾补足,然后在编码的末尾加上 1 个或 2 个=号。在编码时,补的=号会被解码为\0。
Openssl
Openssl 是一个开源的代码库,包括 SSL 协议库,应用程序和密码算法库,主要适用于 C/C++开发,内置许多加密算法。
安装 Openssl 库
Ubuntu 18.04 内置了 1.1.0 版本的 Openssl,可以使用openssl version
查看版本。也可以像其他软件一样更新之,sudo apt install opensll
但是以上的 Openssl 只能用于终端,并不能用于编程,需要安装 Openssl 的开发环境:
sudo apt install libssl-dev
- 相关头文件被安装
/usr/include/openssl
中,也可以软链接到/usr/local/include
中,相关库文件默认安装在/usr/lib/x86_64-linux-gnu/
中。
使用 Openssl 库
一般使用 Openssl 是使用其中的密码算法,它的密码算法都必须链接libcrypto.so
链接库;如果使用的是ssl
协议,则需要链接libssl.so
链接库。
编译命令为g++ demo.cpp -lcrypto
#include <openssl/sha.h>
#include <openssl/md5.h>
/**
* md5算法,对data进行认证处理
* 输入:data,待md5的数据
* 输出:128位字符的散列值,为方便处理,输出时转换为了十六进制的string
*/
std::string get_md5(const std::string &data)
{
unsigned char *result = new unsigned char[20];
MD5_CTX ctx;
MD5_Init(&ctx);
MD5_Update(&ctx, data.c_str(), data.size());
MD5_Final(result, &ctx);
char *buf = new char[32];
for (int i = 0; i < MD5_DIGEST_LENGTH; i++)
{
sprintf((char *)&buf[i * 2], "%02x", result[i]);
}
return std::string(buf, MD5_DIGEST_LENGTH * 2);
}
/**
* sha256算法
*/
string sha256(const string str)
{
char buf[10];
unsigned char hash[SHA256_DIGEST_LENGTH];
SHA256_CTX sha256;
SHA256_Init(&sha256);
SHA256_Update(&sha256, str.c_str(), str.size());
SHA256_Final(hash, &sha256);
string NewString = "";
for (int i = 0; i < SHA256_DIGEST_LENGTH; i++)
{
sprintf(buf, "%02x", hash[i]);
NewString = NewString + buf;
}
return NewString;
}
/**
* hmac_sha256算法,利用key对data进行加密认证处理
* 输入:data,待sha256的数据;key,mac的密钥
* 输出:256位加密字符,为方便处理,输出时转换为了string
*/
std::string get_hmac_sha256(const std::string &data, const std::string &key)
{
unsigned char *result = new unsigned char[40];
unsigned int result_len = 0;
HMAC_CTX *ctx = HMAC_CTX_new();
HMAC_Init_ex(ctx, key.c_str(), key.size(), EVP_sha256(), NULL);
HMAC_Update(ctx, (unsigned char *)data.c_str(), data.size());
HMAC_Final(ctx, result, &result_len);
HMAC_CTX_free(ctx);
// !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
// 不可以return string(result),string的构造函数不接受unsigned char *
// 不可以直接 return (char *)result
// 因为result后面还有空余字符,加密的值要严格控制在result_len的长度范围内
// !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
return std::string((char *)result, result_len);
}
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来源:CSDN
作者:hzg0226
链接:https://blog.csdn.net/hzg0226/article/details/103747244