Question

看一下 Golang 中 Base64 编码的实现。首先通过 EncodedLen 方法确定结果长度，生成输出 buf，然后通过 Encode 方法将编码结果填充到 buf 并返回结果字符串。

// EncodeToString returns the base64 encoding of src.
func (enc *Encoding) EncodeToString(src []byte) string {
    buf := make([]byte, enc.EncodedLen(len(src)))
    enc.Encode(buf, src)
    return string(buf)
}

如前述，标准编码和原始编码（无 Padding）的结果长度不同：如果需要 Padding，直接根据字节数计算即可，反之则需要根据 bit 数计算。

// EncodedLen returns the length in bytes of the base64 encoding
// of an input buffer of length n.
func (enc *Encoding) EncodedLen(n int) int {
    if enc.padChar == *NoPadding* {
        return (n*8 + 5) / 6 // minimum # chars at 6 bits per char
    }
    return (n + 2) / 3 * 4 // minimum # 4-char quanta, 3 bytes each
}

Encode 方法实现了编码细节。首先遍历字节数组，将每 3 个字节编码为 4 个字符。最后处理剩余的 1 或 2 个字节（如有）：首先使用移位运算进行 0bit 填充，然后进行字符转换。如前述，无 Padding 时，剩下 1 字节对应 2 字符，剩下 2 字节对应 3 字符，即至少会有 2 字符。最后在 switch 代码段中，根据剩余字节数填充第 3 个字符和 Padding 字符（如有）即可。

func (enc *Encoding) Encode(dst, src []byte) {
    if len(src) == 0 {
        return
    }
    // enc is a pointer receiver, so the use of enc.encode within the hot
    // loop below means a nil check at every operation. Lift that nil check
    // outside of the loop to speed up the encoder.
    _ = enc.encode
    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)
        }
    }
}