使用替换密码进行加密不会生成有效的ASCII输出

Question

我不明白为什么它说“输出无效的ASCII文本”！

为了让你理解问题的背景，我发布了描述要做的事情。从这里开始！

在替换密码中，我们通过用另一个字母替换每个字母来“加密”（即以可逆的方式隐藏）消息。为此，我们使用一个密钥：在本例中，是字母表中每个字母到加密时对应的字母的映射。为了“解密”消息，消息的接收者需要知道密钥，这样他们就可以逆转这个过程：将加密文本（通常称为密文）转换回原始消息（通常称为明文）。

例如，键可以是字符串nqxpomaftrhlzgecyjiuwskdvb。这个26个字符的键意味着A（字母表的第一个字母）应该转换为N（键的第一个字符），B（字母表的第二个字母）应该转换为Q（键的第二个字符），以此类推。

然后，像hello这样的消息将被加密为folle，根据密钥确定的映射替换每个字母。

让我们编写一个名为substitution的程序，它使您能够使用substitution密码对消息进行加密。在用户执行程序时，他们应该通过提供命令行参数来决定在运行时提供的秘密消息中应该有什么密钥。

下面是一些程序如何工作的例子。例如，如果用户输入ytnshkvefxrbauqzclwdmipgjo键和hello:

$ ./substitution YTNSHKVEFXRBAUQZCLWDMIPGJO
plaintext:  HELLO
ciphertext: EHBBQ

如果用户提供vchprzgjntlskfbdqwaxeuymoi键和hello,world明文，程序的工作方式如下：

$ ./substitution VCHPRZGJNTLSKFBDQWAXEUYMOI
plaintext:  hello, world
ciphertext: jrssb, ybwsp

请注意，逗号和空格都没有被密码替换。只能代替字母顺序的字符！请注意，原始消息的大小写已经被保留了。小写字母保持小写，大写字母保持大写。

键本身中的字符是大写还是小写并不重要。vchprzgjntlskfbdqwaxeuymoi的键在功能上与vchprzgjntlskfbdqwaxeuymoi的键相同（就此而言，vchprzgjntlskfbdqwaxeuymoi)。

#include <cs50.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(int argc, string argv[])
{
    if (argc != 2)
    {
        printf("Usage: ./substitution KEY");
        return 1;               
    }
    else if (argc == 2)
    {
        string text = argv[1];
        string storing = text;
        int counter = 0;
        int i = 0;
        bool number = true;
        bool flag = true;
        while (flag == true && i < 26)
        {
            if ((int)text[i] >= 48 && (int)text[i] <= 57)
            {
                 number = false;
            }
            if (((int)text[i] >= 65 && (int)text[i] <= 90) || ((int)text[i] >= 97 && (int)text[i] <= 122))
            {
                counter++;
                for ( int j = 0; j < counter - 1; j++)
                {
                    if ((int)storing[j] == (int)text[i] || (int)storing[j] + 32 == (int)text[i])
                    {
                        flag = false;
                    }
                }
            }
            i++;
        }
        if (number == false)
        {
            printf("Key must only contain alphabetic characters.");
            return 1;
        }
        if (flag == false)
        {
            printf("Key must not contain repeated characters.");
            return 1;
        }
        if (counter < 26)
        {
            printf("Key must contain 26 characters.");
            return 1;
        }
    }
    string plaintext = get_string("plaintext:");
    string key = argv[1];
    int counter;
    bool not_letter;
    bool capital1;
    bool capital;
    int crypto[strlen(plaintext)];
    for (int i = 0; i < strlen(plaintext); i++)
    {
        capital1 = false;
        capital = false;
        not_letter = false;
        if ((int)plaintext[i] >=65 && (int)plaintext[i] <= 90)
        {           
            counter =  (int)plaintext[i] - 65;            
            capital = true;
        }
        else if ((int)plaintext[i] >=97 && (int)plaintext[i] <= 122)
        {
            counter =  (int)plaintext[i] - 97;                          
            capital1 = true;
        }
        else
        {
            not_letter = true;
        }
        if (not_letter == true)
        {
            crypto[i] = (int)plaintext[i];
        }
        else if (capital == true)
        {
            if ((int)key[i] >=65 && (int)key[i] <= 90)
            {
                crypto[i] = (int)key[counter];
            }
            else if ((int)key[i] >=97 && (int)key[i] <= 122)
            {
                crypto[i] = (int)key[counter] - 32;
            }
        }
        else if (capital1 == true)
        {
            if ((int)key[i] >=65 && (int)key[i] <= 90)
            {
                crypto[i] = (int)key[counter] + 32;
            }
            else if ((int)key[i] >=97 && (int)key[i] <= 122)
            {
                crypto[i] = (int)key[counter];
            }  
        }
    }
    printf("ciphertext: ");
    for (int i = 0; i < strlen(plaintext); i++)
    {
        printf("%c", (char)crypto[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

当我用CS50的check50 CS50/problems/2020/x/substitution测试程序时，它说：

:) substitution.c exists
:) substitution.c compiles
:) encrypts "A" as "Z" using ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA as key
:) encrypts "a" as "z" using ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA as key
:) encrypts "ABC" as "NJQ" using NJQSUYBRXMOPFTHZVAWCGILKED as key
:) encrypts "XyZ" as "KeD" using NJQSUYBRXMOPFTHZVAWCGILKED as key
:) encrypts "This is CS50" as "Cbah ah KH50" using YUKFRNLBAVMWZTEOGXHCIPJSQD as key
:) encrypts "This is CS50" as "Cbah ah KH50" using yukfrnlbavmwzteogxhcipjsqd as key
! :( encrypts "This is CS50" as "Cbah ah KH50" using YUKFRNLBAVMWZteogxhcipjsqd as key
    output not valid ASCII text
! :( encrypts all alphabetic characters using DWUSXNPQKEGCZFJBTLYROHIAVM as key
    output not valid ASCII text
:) handles lack of key
:) handles invalid key length
:) handles invalid characters in key
:) handles duplicate characters in key
:) handles multiple duplicate characters in key

Answer 1

假设您已经将密钥转换为大写字母。

然后让我们简化一下循环中的问题：

int keyIndex;
bool lowercase;
for (int i = 0; i < strlen(plaintext); i++) {
    if (plaintext[i] >= 'A' && plaintext[i] <= 'Z') {
        keyIndex = plaintext[i] - 'A';
        lowercase = false;
    } else if (plaintext[i] >= 'a' && plaintext[i] <= 'z') {
        keyIndex = plaintext[i] - 'a';
        lowercase = true;
    } else {
        // do not encrypt that character
        ciphertext[i] = plaintext[i];
        // and skip the rest of the loop
        continue;
    }

    ciphertext[i] = key[keyIndex];

    // revert back to lowercase, if necessary
    if (lowercase) {
        ciphertext[i] += 'a' - 'A';
    }
}

你遇到的问题是你没有把你的大问题分解成小问题。因此，如果您预先创建了一个全大写字母键，那么您不需要在以后考虑它。

当然，将键转换为所有小写字母，然后在必要时将字符转换回大写字母同样有效。

永远不要使用变量名，如counter或uppercase1。它使您的代码很难阅读；变量名应尽可能清晰。

ciphertext数组只是上面代码中的字符串/字符数组。如果您使用的是C而不是C++，那么我想您通常会使用char*或char[]。