文字エンコーディングとBase64

導入

文字を保存・通信するとき、内部ではバイト列に変換されます。この変換ルールが文字エンコーディング（現代の標準はUTF-8）です。さらに、バイト列を安全に文字列として運ぶBase64は、画像の埋め込みや認証トークンで頻出します。「文字化け」の正体を理解しておきましょう。

図解

flowchart LR
    S["文字列 "Hello""] -->|Encoding.UTF8.GetBytes| B["バイト列 72 101 ..."]
    B -->|Convert.ToBase64String| B64["Base64文字列 SGVsbG8="]
    B64 -->|FromBase64String| B
    B -->|Encoding.UTF8.GetString| S

サンプル

// 文字列 ⇔ バイト列（UTF-8）
byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes("Hi");
Console.WriteLine(bytes.Length);                     // 2（半角英数は1文字1バイト）
Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetBytes("あ").Length); // 3（日本語は1文字3バイト）

// Base64: バイト列を文字だけで表す（メール・JSON・URLで安全に運べる）
string base64 = Convert.ToBase64String(Encoding.UTF8.GetBytes("Hello"));
Console.WriteLine(base64);                            // SGVsbG8=

// 元に戻す（デコード）
byte[] back = Convert.FromBase64String(base64);
Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(back));     // Hello

• 文字列とバイト列の変換はEncoding.UTF8.GetBytes / GetString
• UTF-8では半角英数は1バイト、日本語はおおむね3バイト（これが文字数とバイト数の食い違いの原因）
• Convert.ToBase64String / FromBase64Stringでバイト列を文字列として安全に運べる

演習

// TODO: "AB" をUTF-8のバイト列にし、Base64文字列へ変換して出力してください（QUI=）
___

• 期待される出力: QUI=

まとめ

• 文字列⇔バイト列の変換ルールが文字エンコーディング（標準はUTF-8）
• 文字数とバイト数は一致しない（日本語は1文字3バイトが目安）
• バイト列を文字で運ぶBase64はConvert.ToBase64String/FromBase64String

次章: いよいよ設計の世界、「オブジェクト指向」へ進みます。