第２３６章 base64をデコードする

今回は、base64でエンコードされた文字列をS-JISに戻して読めるようにします。実はメールのサブジェクトは「=?ISO-2022-JP?B?.........?=」が1組だけではなく複数組入っていることがあります。1バイト文字と2バイト文字が混在していたりすると複数組存在することがあります。混在していても1組のこともあります。これが、プログラムを難しくします。

「=?ISO-2022-JP?B?...?=」が２組含まれているサブジェクトをデコードしたところです。

では、どのようにプログラムを書けばよいのでしょうか。

まず、「=?IDO-2022-JP?B?......?=」の....部分を取り出せたとして、これをデコードする方法を考えましょう。

まず......部分には「A-Z, a-z, 0-9, +, /」と字あわせのための「=」しか含まれていないはずです。これを数値になおします。

もしA-Zならば数値は0x00-0x19となります。 (第２３５章の表参照)これは変換する文字のアスキーコードからAのアスキーコードを引いてやればよいことになります。
(数値に変換する文字がAなら0, Bなら1, Cなら2,....)

次にa-zなら変換後は0x1a-0x33となります。ということは変換する文字のアスキーコードから aのアスキーコードを引いて0x1aをたせばよいことになります。

もし0-9ならば変換後は0x34-0x3dとなります。従って変換する文字のアスキーコードから0のアスキーコードを引いて 0x34をたせばよいことがわかります。

変換する文字が＋なら0x3eに/ならば0x3fに変換します。

また、数あわせのための「=」が来ることがありますが、これは'\0'にしてしまえばよいです。

従って数値に変換する関数は次のような感じになります。


char charconv(char c)
{
    char str[256];

    if (c >= 'A' && c <= 'Z')
        return (c - 'A');
    if (c >= 'a' && c <= 'z')
        return (c - 'a' + 0x1a);
    if (c >= '0' && c <= '9')
        return (c - '0' + 0x34);
    if (c == '+')
        return 0x3e;
    if (c == '/')
        return 0x3f;
    if (c == '=')
        return '\0';
    wsprintf(str, "不正な文字[%c]を検出しました", c);
    MessageBox(NULL, str, "Error", MB_OK);
    return '\0';
}

次に、数値に変換されたものをつなぎ合わせて？前から８ビットずつに区切りなおします。char型の変数a1, a2, a3, a4にそれぞれ変換された数値が入っているものとします。char型は１バイト(8ビット)です。それぞれには６ビットまでしか使っていません。上位２ビットは０です。たとえばa1, a2, a3, a4を２進で表して


a1=(00110010)
a2=(00011110)
a3=(00101010)
a4=(00110011)

だったとします。これから８ビットの組３つを生成します。これをX[0], X[1], X[2]とすると
X[0]はa1を左に２ビットシフトさせてa2を右に４つシフトさせたものをたせばよいことになります。


a1 << 2 .....(11001000)
a2 >> 4.......(00000001)
たすと........(11001001)

同じようにX[1]はa2を４つ左にシフトさせa3を２つ右シフトさせてたします。

X[2]はa3を左に６つシフトさせa4を足します。

実はこのような演算はSDKでプログラムを書いている人は無意識のうちに毎回のように行っているのです。（マクロとして）

さて、これを関数にすると


void decode(char *lpszStr, char *lpszResult)
{
    int len, i, iR;
    char a1, a2, a3, a4;

    len = strlen(lpszStr);
    i = 0;
    iR = 0;
    while (1) {
        if (i >= len)
            break;
        a1 = charconv(lpszStr[i]);
        a2 = charconv(lpszStr[i+1]);
        a3 = charconv(lpszStr[i+2]);
        a4 = charconv(lpszStr[i+3]);
        lpszResult[iR] = (a1 << 2) + (a2 >>4);
        lpszResult[iR + 1] = (a2 << 4) + (a3 >>2);
        lpszResult[iR + 2] = (a3 << 6) + a4;
        i += 4;
        iR += 3;
    }
    return;
}

とこんな感じになります。lpszStrにエンコードされた文字列、 lpszResultにはデコードされたコードを格納するバッファのアドレスです。 lpszResultをS-JISに変換してやれば日本語として読めるようになります。

ここまでは、比較的簡単にたどり着けます。ところが、簡単なようでなかなか実現するのが難しいのが「=?ISO-2022-JP?B?.......?=」から....を調べるところです。これが１組だけなら簡単です。ところがこれが複数組存在してなおかつこの組の間に１バイト文字が存在するとどうでしょうか。

筆者は最初次のように考えました。

文字列を「?」でトークンに切り分けます。
トークンが「ISO-2022-JP」で次のトークンが「B」ならばその次のトークンが........部分である、その次のトークンは「=」なので無視。

これでもやってできないことはありませんが、場合分けがかなり複雑になります。（筆者は正味２０時間以上かけて作った！）

そこで次に考えたのが「=」をデリミッタにしてトークンに切り分ける方法です。
トークンの先頭に「?ISO-2022-JP?B?」があれば、そのトークンの１５バイト目からがデコードすべき文字列となります。

また、.......部分の文字あわせのために末尾に「=」があると (.....==?=)「?」だけのトークンが出現します。

このへんを念頭に置いて関数化すると


void GetString(char *szOrg, char *szResult)
{

    char *token;
    char szBuf[1024], szBuf2[1024]/*, szBuf3[1024]*/;
    int len, mod;
    BOOL bCopy = TRUE; //?をコピーしてよいか

    token = strtok(szOrg, "=\r\n\t");
    while (token != NULL) {
        if (strstr(token, "?ISO-2022-JP?B?") != token &&
            strstr(token, "?iso-2022-jp?B?") != token) {
            if (strcmp(token, "?") != 0 && bCopy == TRUE) {
                MyJisToSJis(token, szBuf);
                strcat(szResult, szBuf);
            }
        } else {
            strcpy(szBuf, token + 15);
            if (szBuf[strlen(szBuf) - 1] == '?')
                szBuf[strlen(szBuf) - 1] = '=';
            len = strlen(szBuf);
            mod = len % 4;
            switch (mod) {
                case 1:
                    strcat(szBuf, "===");
                    bCopy = FALSE;
                    break;
                case 2:
                    strcat(szBuf, "==");
                    bCopy = FALSE;
                    break;
                case 3:
                    strcat(szBuf, "=");
                    bCopy = FALSE;
                    break;
            }
            decode(szBuf, szBuf2);
            MyJisToSJis(szBuf2, szBuf);
            strcat(szResult, szBuf);
        }
        bCopy = TRUE;
        token = strtok(NULL, "=\r\n\t");
    }
    return;
}

こんな感じになります。また、......部分の末尾が「?」の時はこれを文字あわせの「=」に変えてやります。この上で文字列の長さを調べて４の倍数になっていないときは「=」を補充して４の倍数とします。あとは、decode関数でデコードして、MyJisToSJis関数でS-JISに変換します。これをszResultに継ぎ足してやります。

また、トークンに「?ISO-2022-JP?B?」が含まれていないときは、そのままszResultに継ぎ足せばよいように思われるかもしれません。しかし、中にはサブジェクトにいきなりJISコードを書いてくるメーラーもあります。それで一応S-JISに変換してから継ぎ足します。

これで９９％完成です。１００％でないのは、サブジェクトに「==件名です==」のように１バイト文字の「=」が含まれている場合、これを無視して「件名です」となってしまいます。さて、これを修正するにはどうしたらよいでしょうか。いろいろ試してみてください。

では、今回のプログラムを見てみましょう。


// base6401.rcの一部

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// Menu
//

MYMENU MENU DISCARDABLE 
BEGIN
    POPUP "ファイル(&F)"
    BEGIN
        MENUITEM "終了(&X)...",                 IDM_END
    END
    POPUP "オプション(&O)"
    BEGIN
        MENUITEM "BASE64デコード(&D)...",       IDM_DECODE
    END
END

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// Dialog
//

MYDLG DIALOG DISCARDABLE  0, 0, 201, 135
STYLE DS_MODALFRAME | DS_CENTER | WS_POPUP | WS_CAPTION | WS_SYSMENU
CAPTION "BASE64デコード"
FONT 9, "ＭＳ Ｐゴシック"
BEGIN
    EDITTEXT        IDC_EDIT1,7,7,187,55,ES_MULTILINE | ES_AUTOVSCROLL | 
                    ES_AUTOHSCROLL | ES_WANTRETURN | WS_VSCROLL | WS_HSCROLL
    PUSHBUTTON      "デコード",IDC_BUTTON1,72,114,50,14
    DEFPUSHBUTTON   "クリア",IDOK,15,114,50,14
    PUSHBUTTON      "閉じる",IDCANCEL,129,114,50,14
    EDITTEXT        IDC_EDIT2,7,65,187,38,ES_MULTILINE | ES_AUTOVSCROLL | 
                    ES_AUTOHSCROLL | ES_READONLY | ES_WANTRETURN | 
                    WS_VSCROLL | WS_HSCROLL
END

ごく普通のメニューとダイアログのリソース・スクリプトです。


//        base6401.cpp

#ifndef STRICT
    #define STRICT
#endif
#include <windows.h>
#include <windowsx.h>
#include <mbstring.h>

#include "resource.h"

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
LRESULT CALLBACK MyDecodeProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
ATOM InitApp(HINSTANCE);
BOOL InitInstance(HINSTANCE, int);
void decode(char *, char *);
char charconv(char);
void MyJisToSJis(char *, char *);
void GetString(char *, char *);

char szClassName[] = "base6401";    //ウィンドウクラス
HINSTANCE hInst;

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hCurInst, HINSTANCE hPrevInst,
                   LPSTR lpsCmdLine, int nCmdShow)
{
    MSG msg;
    
    hInst = hCurInst;
    if (!InitApp(hCurInst))
        return FALSE;
    if (!InitInstance(hCurInst, nCmdShow)) 
        return FALSE;
    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return msg.wParam;
}

//ウィンドウ・クラスの登録

ATOM InitApp(HINSTANCE hInst)
{
    WNDCLASSEX wc;
    wc.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
    wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wc.lpfnWndProc = WndProc;    //プロシージャ名
    wc.cbClsExtra = 0;
    wc.cbWndExtra = 0;
    wc.hInstance = hInst;//インスタンス
    wc.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
    wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
    wc.lpszMenuName = "MYMENU";    //メニュー名
    wc.lpszClassName = (LPCSTR)szClassName;
    wc.hIconSm = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    return (RegisterClassEx(&wc));
}

//ウィンドウの生成

BOOL InitInstance(HINSTANCE hInst, int nCmdShow)
{
    HWND hWnd;

    hWnd = CreateWindow(szClassName,
            "猫でもわかるbase64", //タイトルバーにこの名前が表示されます
            WS_OVERLAPPEDWINDOW, //ウィンドウの種類
            CW_USEDEFAULT,    //Ｘ座標
            CW_USEDEFAULT,    //Ｙ座標
            300,    //幅
            200,    //高さ
            NULL, //親ウィンドウのハンドル、親を作るときはNULL
            NULL, //メニューハンドル、クラスメニューを使うときはNULL
            hInst, //インスタンスハンドル
            NULL);
    if (!hWnd)
        return FALSE;
    ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
    UpdateWindow(hWnd);
    return TRUE;
}

//ウィンドウプロシージャ

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wp, LPARAM lp)
{
    int id;

    switch (msg) {
        case WM_COMMAND:
            switch (LOWORD(wp)) {
                case IDM_END:
                    SendMessage(hWnd, WM_CLOSE, 0, 0);
                    break;
                case IDM_DECODE:
                    DialogBox(hInst, "MYDLG", hWnd, (DLGPROC)MyDecodeProc);
                    break;
            }
            break;
        case WM_CLOSE:
            id = MessageBox(hWnd,
                "終了してもよいですか",
                "終了確認",
                MB_YESNO | MB_ICONQUESTION);
            if (id == IDYES) {
                DestroyWindow(hWnd);
            }
            break;
        case WM_DESTROY:
            PostQuitMessage(0);
            break;
        default:
            return (DefWindowProc(hWnd, msg, wp, lp));
    }
    return 0;
}

LRESULT CALLBACK MyDecodeProc(HWND hDlg, UINT msg, WPARAM wp, LPARAM lp)
{
    static HWND hEdit1, hEdit2;
    int len;
    HGLOBAL hMem, hMem2;
    char *lpszOrg, *lpszResult;

    switch (msg) {
        case WM_INITDIALOG:
            hEdit1 = GetDlgItem(hDlg, IDC_EDIT1);
            hEdit2 = GetDlgItem(hDlg, IDC_EDIT2);
            return TRUE;
        case WM_COMMAND:
            switch (LOWORD(wp)) {
                case IDCANCEL:
                    EndDialog(hDlg, IDCANCEL);
                    return TRUE;
                case IDOK:
                    Edit_SetText(hEdit1, "");
                    Edit_SetText(hEdit2, "");
                    return TRUE;
                case IDC_BUTTON1:
                    len = GetWindowTextLength(hEdit1);
                    hMem = GlobalAlloc(GHND, len + 1);
                    lpszOrg = (char *)GlobalLock(hMem);
                    hMem2 = GlobalAlloc(GHND, len + 1);
                    lpszResult = (char *)GlobalLock(hMem2);
                    Edit_GetText(hEdit1, lpszOrg, len + 1);
                    GetString(lpszOrg, lpszResult);
                    Edit_SetText(hEdit2, lpszResult);
                    GlobalUnlock(hMem2);
                    GlobalFree(hMem2);
                    GlobalUnlock(hMem);
                    GlobalFree(hMem);
                    return TRUE;

            }
            return FALSE;
    }
    return FALSE;
}

void decode(char *lpszStr, char *lpszResult)
{
    int len, i, iR;
    char a1, a2, a3, a4;

    len = strlen(lpszStr);
    i = 0;
    iR = 0;
    while (1) {
        if (i >= len)
            break;
        a1 = charconv(lpszStr[i]);
        a2 = charconv(lpszStr[i+1]);
        a3 = charconv(lpszStr[i+2]);
        a4 = charconv(lpszStr[i+3]);
        lpszResult[iR] = (a1 << 2) + (a2 >>4);
        lpszResult[iR + 1] = (a2 << 4) + (a3 >>2);
        lpszResult[iR + 2] = (a3 << 6) + a4;
        i += 4;
        iR += 3;
    }
    return;
}

char charconv(char c)
{
    char str[256];

    if (c >= 'A' && c <= 'Z')
        return (c - 'A');
    if (c >= 'a' && c <= 'z')
        return (c - 'a' + 0x1a);
    if (c >= '0' && c <= '9')
        return (c - '0' + 0x34);
    if (c == '+')
        return 0x3e;
    if (c == '/')
        return 0x3f;
    if (c == '=')
        return '\0';
    wsprintf(str, "不正な文字[%c]を検出しました", c);
    MessageBox(NULL, str, "Error", MB_OK);
    return '\0';
}

void MyJisToSJis(char *lpOrg, char *lpDest)
{
    int i = 0, iR = 0, c;
    BOOL bSTART = FALSE;//JIS->SJIS変換が必要かどうか

    while (1) {
        if (lpOrg[i] == 0x1b && lpOrg[i + 1] == 0x24 && lpOrg[i + 2] == 0x42 ||
            lpOrg[i] == 0x1b && lpOrg[i + 1] == 0x24 && lpOrg[i + 2] == 0x40) {
            bSTART = TRUE;
            i += 3;
            continue;
        }
        if (lpOrg[i] == 0x1b && lpOrg[i + 1] == 0x28 && lpOrg[i + 2] == 0x42 ||
            lpOrg[i] == 0x1b && lpOrg[i + 1] == 0x28 && lpOrg[i + 2] == 0x4a) {
            bSTART = FALSE;
            i += 3;
            continue;
        }
        if (lpOrg[i] >= 0x21 && lpOrg[i] <= 0x7e && bSTART) {
            c = MAKEWORD(lpOrg[i + 1], lpOrg[i]);
            lpDest[iR] = (char)HIBYTE(_mbcjistojms(c));
            lpDest[iR + 1] = (char)LOBYTE(_mbcjistojms(c));
            i += 2;
            iR += 2;
            continue;
        }
        if (i == 0 && lpOrg[0] == '\n') {
            lpDest[iR] = '\r';
            lpDest[iR + 1] = '\n';
            i++;
            iR += 2;
            continue;
        }
        if (lpOrg[i] == '\n' && lpOrg[i - 1] != '\r') {
            lpDest[iR] = '\r';
            lpDest[iR + 1] = '\n';
            i++;
            iR += 2;
            continue;
        }
        if (lpOrg[i] == '=') {
            i++;
            continue;
        }
        if (lpOrg[i] == '\0') {
            lpDest[iR] = lpOrg[i];
            break;
        }
        lpDest[iR] = lpOrg[i];
        iR++;
        i++;
    }
    return;
}

void GetString(char *szOrg, char *szResult)
{

    char *token;
    char szBuf[1024], szBuf2[1024];
    int len, mod;
    BOOL bCopy = TRUE; //?をコピーしてよいか

    token = strtok(szOrg, "=\r\n\t");
    while (token != NULL) {
        if (strstr(token, "?ISO-2022-JP?B?") != token &&
            strstr(token, "?iso-2022-jp?B?") != token) {
            if (strcmp(token, "?") != 0 && bCopy == TRUE) {
                MyJisToSJis(token, szBuf);
                strcat(szResult, szBuf);
            }
        } else {
            strcpy(szBuf, token + 15);
            if (szBuf[strlen(szBuf) - 1] == '?')
                szBuf[strlen(szBuf) - 1] = '=';
            len = strlen(szBuf);
            mod = len % 4;
            switch (mod) {
                case 1:
                    strcat(szBuf, "===");
                    bCopy = FALSE;
                    break;
                case 2:
                    strcat(szBuf, "==");
                    bCopy = FALSE;
                    break;
                case 3:
                    strcat(szBuf, "=");
                    bCopy = FALSE;
                    break;
            }
            decode(szBuf, szBuf2);
            MyJisToSJis(szBuf2, szBuf);
            strcat(szResult, szBuf);
        }
        bCopy = TRUE;
        token = strtok(NULL, "=\r\n\t");
    }
    return;
}

関数の説明のところでも書きましたが、サブジェクトに「=」が入っていてもきちんと処理してくれるように工夫してみてください。

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Update 25/Oct/1999 By Y.Kumei
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第２３６章 base64をデコードする

a1=(00110010) a2=(00011110) a3=(00101010) a4=(00110011)

a1 << 2 .....(11001000) a2 >> 4.......(00000001) たすと........(11001001)