在软件开发和数据处理中,对数据进行高效的压缩和解压缩是一项重要的任务。这不仅有助于减小数据在网络传输和存储中的占用空间,还能提高系统的性能和响应速度。本文将介绍如何使用 zlib 库进行数据的压缩和解压缩,以及如何保存和读取压缩后的文件。zlib 是一个开源的数据压缩库,旨在提供高效、轻量级的压缩和解压缩算法。其核心压缩算法基于 DEFLATE,这是一种无损数据压缩算法,通常能够提供相当高的压缩比。zlib 库广泛应用于多个领域,包括网络通信、文件压缩、数据库系统等。
保存文件
使用 CreateFile
打开文件,通过 WriteFile
向文件中写出数据,最后调用 CloseHandle
关闭句柄,实现文件的保存。
#define ZLIB_WINAPI #include <string> #include <iostream> #include <vector> #include <Shlwapi.h> #include <zip.h> #include <unzip.h> #include <zlib.h>
using namespace std;
#pragma comment(lib, "Shlwapi.lib") #pragma comment(lib, "zlibstat.lib")
BOOL SaveToFile(char *pszFileName, BYTE *pData, DWORD dwDataSize) { char szSaveName[MAX_PATH] = { 0 }; lstrcpy(szSaveName, pszFileName);
HANDLE hFile = CreateFile(szSaveName, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE, NULL); if (INVALID_HANDLE_VALUE == hFile) { return FALSE; }
DWORD dwRet = 0; WriteFile(hFile, pData, dwDataSize, &dwRet, NULL);
CloseHandle(hFile);
return TRUE; }
int main(int argc, char * argv[]) { char szBuffer[1024] = { 0 };
strcpy(szBuffer, "test 123123");
SaveToFile("d://test.txt", (BYTE *)szBuffer, sizeof(szBuffer));
system("pause"); return 0; }
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文件压缩
compress
是 zlib 库提供的用于数据压缩的函数,通过该函数可以将数据进行压缩。下面是一个示例,演示了如何使用 zlib 库进行文件压缩。
它的原型如下:
int compress(Bytef* dest, uLongf* destLen, const Bytef* source, uLong sourceLen);
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dest
:指向存放压缩后数据的缓冲区的指针。
destLen
:传入时为压缩缓冲区的大小,传出时为实际压缩后数据的大小。
source
:指向待压缩数据的缓冲区的指针。
sourceLen
:待压缩数据的大小。
compress
函数的作用是将 source
指向的数据进行压缩,并将结果存放在 dest
指向的缓冲区中。destLen
传入时应该是 dest
缓冲区的大小,函数执行后,destLen
会更新为实际压缩后数据的大小。
函数返回值为压缩的执行状态,可能的返回值包括:
Z_OK
:压缩成功。
Z_MEM_ERROR
:内存分配失败。
Z_BUF_ERROR
:压缩输出缓冲区不足。
这个函数实际上是使用 DEFLATE 算法进行压缩,DEFLATE 是一种通用的压缩算法,也是 zlib 库的核心算法之一。压缩后的数据可以使用 uncompress
函数进行解压缩。
总体而言,compress
函数提供了一种简单的方式,可以在应用程序中对数据进行压缩,适用于需要减小数据体积的场景,比如网络传输或数据存储。
#define MAX_SRC_FILE_SIZE (100*1024*1024)
BOOL CompressData(char *pszCompressFileName, BYTE **ppCompressData, DWORD *pdwCompressDataSize) { HANDLE hFile = CreateFile(pszCompressFileName, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE, NULL);
if (INVALID_HANDLE_VALUE == hFile) { return FALSE; }
DWORD dwFileSize = GetFileSize(hFile, NULL);
if (MAX_SRC_FILE_SIZE < dwFileSize) { CloseHandle(hFile); return FALSE; }
DWORD dwDestDataSize = dwFileSize;
BYTE *pSrcData = new BYTE[dwFileSize]; if (NULL == pSrcData) { CloseHandle(hFile); return FALSE; }
BYTE *pDestData = new BYTE[dwDestDataSize]; if (NULL == pDestData) { delete[] pSrcData; CloseHandle(hFile); return FALSE; }
DWORD dwRet = 0;
ReadFile(hFile, pSrcData, dwFileSize, &dwRet, NULL);
if ((0 >= dwRet) || (dwRet != dwFileSize)) { delete[] pDestData; delete[] pSrcData; CloseHandle(hFile); return FALSE; }
int iRet = 0;
do { iRet = compress(pDestData, &dwDestDataSize, pSrcData, dwFileSize);
if (0 == iRet) { break; } else if (-5 == iRet) { delete[] pDestData; pDestData = NULL; dwDestDataSize = dwDestDataSize + (100 * 1024); pDestData = new BYTE[dwDestDataSize];
if (NULL == pDestData) { delete[] pSrcData; CloseHandle(hFile); return FALSE; } } else { delete[] pDestData; pDestData = NULL; delete[] pSrcData; pSrcData = NULL; CloseHandle(hFile); return FALSE; } } while (TRUE);
*ppCompressData = pDestData; *pdwCompressDataSize = dwDestDataSize;
delete[] pSrcData;
CloseHandle(hFile);
return TRUE; }
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文件解压缩
uncompress
函数是 zlib 库提供的用于数据解压缩的函数,通过该函数可以将压缩后的数据解压缩还原。下面是一个示例,演示了如何使用 zlib 库进行文件解压缩。
它的原型如下:
int uncompress(Bytef* dest, uLongf* destLen, const Bytef* source, uLong sourceLen);
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dest
:指向存放解压缩后数据的缓冲区的指针。
destLen
:传入时为解压缩缓冲区的大小,传出时为实际解压缩后数据的大小。
source
:指向待解压缩数据的缓冲区的指针。
sourceLen
:待解压缩数据的大小。
uncompress
函数的作用是将 source
指向的数据进行解压缩,并将结果存放在 dest
指向的缓冲区中。destLen
传入时应该是 dest
缓冲区的大小,函数执行后,destLen
会更新为实际解压缩后数据的大小。
函数返回值为解压缩的执行状态,可能的返回值包括:
Z_OK
:解压缩成功。
Z_MEM_ERROR
:内存分配失败。
Z_BUF_ERROR
:解压缩输出缓冲区不足。
Z_DATA_ERROR
:输入数据错误或损坏。
uncompress
函数实际上是使用 DEFLATE 算法进行解压缩,与 compress
函数相对应。这两个函数共同构成了 zlib 库中的基本数据压缩和解压缩功能。
在实际应用中,可以使用这两个函数来处理需要压缩和解压缩的数据,例如在网络通信中减小数据传输量或在存储数据时减小占用空间。
BOOL UncompressData(char *pszUncompressFileName, BYTE **ppUncompressData, DWORD *pdwUncompressDataSize) { HANDLE hFile = CreateFile(pszUncompressFileName, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE, NULL);
if (INVALID_HANDLE_VALUE == hFile) { return FALSE; }
DWORD dwFileSize = GetFileSize(hFile, NULL);
DWORD dwDestDataSize = MAX_SRC_FILE_SIZE;
BYTE *pSrcData = new BYTE[dwFileSize]; if (NULL == pSrcData) { CloseHandle(hFile); return FALSE; }
BYTE *pDestData = new BYTE[dwDestDataSize]; if (NULL == pDestData) { delete[] pSrcData; CloseHandle(hFile); return FALSE; }
DWORD dwRet = 0;
ReadFile(hFile, pSrcData, dwFileSize, &dwRet, NULL);
if ((0 >= dwRet) || (dwRet != dwFileSize)) { delete[] pDestData; delete[] pSrcData; CloseHandle(hFile); return FALSE; }
int iRet = 0;
do { iRet = uncompress(pDestData, &dwDestDataSize, pSrcData, dwFileSize);
if (0 == iRet) { break; } else if (-5 == iRet) { delete[] pDestData; pDestData = NULL; dwDestDataSize = dwDestDataSize + (100 * 1024); pDestData = new BYTE[dwDestDataSize];
if (NULL == pDestData) { delete[] pSrcData; CloseHandle(hFile); return FALSE; } } else { delete[] pDestData; pDestData = NULL; delete[] pSrcData; pSrcData = NULL; CloseHandle(hFile); return FALSE; } } while (TRUE);
*ppUncompressData = pDestData; *pdwUncompressDataSize = dwDestDataSize;
delete[] pSrcData;
CloseHandle(hFile);
return TRUE; }
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演示示例
下面是一个包含文件压缩和解压缩的完整示例,展示了如何将文件进行压缩保存,然后解压还原。
调用CompressData
压缩文件,返回结果pCompressData
存放文件内存字节,结果dwCompressDataSize
存放长度,并调用SaveToFile
保存到本地。
int main(int argc, char* argv[]) { BOOL bRet = FALSE; BYTE *pCompressData = NULL; DWORD dwCompressDataSize = 0;
bRet = CompressData("d:\\test.exe", &pCompressData, &dwCompressDataSize); if (TRUE == bRet) { std::cout << "已压缩" << std::endl; }
bRet = SaveToFile("d:\\text.zlib", pCompressData, dwCompressDataSize); if (TRUE == bRet) { std::cout << "已保存到文件" << std::endl; }
delete[]pCompressData; pCompressData = NULL;
system("pause"); return 0; }
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调用UncompressData
解压缩文件,返回结果pUncompressData
存放文件内存字节,结果dwUncompressDataSize
存放长度,并调用SaveToFile
保存到本地。
int main(int argc, char* argv[]) { BOOL bRet = FALSE; BYTE *pUncompressData = NULL; DWORD dwUncompressDataSize = 0;
bRet = UncompressData("d:\\test.zlib", &pUncompressData, &dwUncompressDataSize); if (TRUE == bRet) { std::cout << "已解压" << std::endl; }
bRet = SaveToFile("d:\\test.exe", pUncompressData, dwUncompressDataSize); if (TRUE == bRet) { std::cout << "已保存到文件" << std::endl; }
delete[]pUncompressData; pUncompressData = NULL;
system("pause"); return 0; }
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编译时可能会提示无法生成SAFESEH影响的报错信息,如下图所示;

此时打开项目属性页,找到链接器,高级选项卡,将映像安全处理改为否即可,如下图所示;

结论
通过使用 zlib 库,我们可以方便地在应用程序中实现数据的压缩和解压缩功能。这对于需要减小数据传输量或在存储数据时减小占用空间的场景非常有用。在实际应用中,可以根据需要调整缓冲区大小和处理流程,以适应不同的数据处理需求。