C++ 解压 API 学习笔记

一、概述

C++ 提供了多种解压缩 API，用于处理压缩文件。本笔记将介绍一些常用的 C++ 解压缩 API，包括 zip、gzip 和 bzip2 等。

二、ZIP 解压 API

1. Boost.Zip

Boost.Zip 是一个功能强大的 C++ 库，用于处理 ZIP 文件。以下是一个简单的示例，展示如何使用 Boost.Zip 库解压 ZIP 文件：

#include <boost/filesystem.hpp>
#include <boost/iostreams/filtering_stream.hpp>
#include <boost/iostreams/copy.hpp>
#include <boost/iostreams/filter/gzip.hpp>
#include <boost/iostreams/filter/zip.hpp>
#include <boost/iostreams/filter/bzip2.hpp>
#include <boost/iostreams/copy.hpp>
#include <boost/iostreams/filter/gzip.hpp>
#include <boost/iostreams/filter/bzip2.hpp>

namespace io = boost::iostreams;
namespace fs = boost::filesystem;

int main() {
    // 打开 ZIP 文件
    std::ifstream zip_file("example.zip", std::ios::in | std::ios::binary);
    if (!zip_file) {
        std::cerr << "Failed to open ZIP file" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 创建解压后的文件流
    io::filtering_streambuf<io::output> out;
    out.push(io::gzip_compressor());
    out.push(io::file_sink("example.txt"));

    // 将 ZIP 文件内容复制到解压后的文件流
    io::copy(zip_file, out);

    // 关闭文件流
    zip_file.close();
    out.pop();

    return 0;
}

2. libzip

libzip 是一个轻量级的 C 库，用于处理 ZIP 文件。以下是一个简单的示例，展示如何使用 libzip 库解压 ZIP 文件：

#include <zip.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    int zip_fd = zip_open("example.zip", ZIP_OPEN_READ);
    if (zip_fd == -1) {
        perror("Failed to open ZIP file");
        return 1;
    }

    struct zip_stat st;
    if (zip_stat(zip_fd, "example.txt", 0, &st) == -1) {
        perror("Failed to get file info");
        zip_close(zip_fd);
        return 1;
    }

    char *buffer = new char[st.size];
    zip_file *zf = zip_fopen(zip_fd, "example.txt", ZIP_FL_UNCHANGED);
    if (!zf) {
        perror("Failed to open file in ZIP archive");
        delete[] buffer;
        zip_close(zip_fd);
        return 1;
    }

    zip_fread(zf, buffer, st.size);
    zip_fclose(zf);

    printf("Uncompressed file content:\n%s\n", buffer);

    delete[] buffer;
    zip_close(zip_fd);

    return 0;
}

三、GZIP 解压 API

1. Boost.Iostreams

Boost.Iostreams 库提供了对 GZIP 格式的支持。以下是一个简单的示例，展示如何使用 Boost.Iostreams 库解压 GZIP 文件：

#include <boost/filesystem.hpp>
#include <boost/iostreams/filtering_stream.hpp>
#include <boost/iostreams/copy.hpp>
#include <boost/iostreams/filter/gzip.hpp>

namespace io = boost::iostreams;
namespace fs = boost::filesystem;

int main() {
    // 打开 GZIP 文件
    std::ifstream gzip_file("example.gz", std::ios::in | std::ios::binary);
    if (!gzip_file) {
        std::cerr << "Failed to open GZIP file" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 创建解压后的文件流
    io::filtering_streambuf<io::output> out;
    out.push(io::gzip_decompressor());
    out.push(io::file_sink("example.txt"));

    // 将 GZIP 文件内容复制到解压后的文件流
    io::copy(gzip_file, out);

    // 关闭文件流
    gzip_file.close();
    out.pop();

    return 0;
}

2. zlib

zlib 是一个广泛使用的压缩库，提供了对 GZIP 格式的支持。以下是一个简单的示例，展示如何使用 zlib 库解压 GZIP 文件：

#include <zlib.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *gzip_file = fopen("example.gz", "rb");
    if (!gzip_file) {
        perror("Failed to open GZIP file");
        return 1;
    }

    z_stream zs;
    zs.zalloc = Z_NULL;
    zs.zfree = Z_NULL;
    zs.opaque = Z_NULL;
    inflateInit(&zs);

    char buffer[1024];
    int compressed_data_size;
    while ((compressed_data_size = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), gzip_file)) > 0) {
        zs.next_in = (Bytef *)buffer;
        zs.avail_in = compressed_data_size;

        do {
            zs.next_out = (Bytef *)buffer;
            zs.avail_out = sizeof(buffer);

            inflate(&zs, Z_NO_FLUSH);

            size_t have = sizeof(buffer) - zs.avail_out;
            if (fwrite(buffer, 1, have, stdout) != have) {
                perror("Failed to write decompressed data");
                inflateEnd(&zs);
                fclose(gzip_file);
                return 1;
            }
        } while (zs.avail_out == 0);
    }

    inflateEnd(&zs);
    fclose(gzip_file);

    return 0;
}

四、BZIP2 解压 API

1. Boost.Iostreams

Boost.Iostreams 库提供了对 BZIP2 格式的支持。以下是一个简单的示例，展示如何使用 Boost.Iostreams 库解压 BZIP2 文件：

#include <boost/filesystem.hpp>
#include <boost/iostreams/filtering_stream.hpp>
#include <boost/iostreams/copy.hpp>
#include <boost/iostreams/filter/bzip2.hpp>

namespace io = boost::iostreams;
namespace fs = boost::filesystem;

int main() {
    // 打开 BZIP2 文件
    std::ifstream bzip2_file("example.bz2", std::ios::in | std::ios::binary);
    if (!bzip2_file) {
        std::cerr << "Failed to open BZIP2 file" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 创建解压后的文件流
    io::filtering_streambuf<io::output> out;
    out.push(io::bzip2_decompressor());
    out.push(io::file_sink("example.txt"));

    // 将 BZIP2 文件内容复制到解压后的文件流
    io::copy(bzip2_file, out);

    // 关闭文件流
    bzip2_file.close();
    out.pop();

    return 0;
}

2. libbzip2

libbzip2 是一个广泛使用的压缩库，提供了对 BZIP2 格式的支持。以下是一个简单的示例，展示如何使用 libbzip2 库解压 BZIP2 文件：

#include <bzlib.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *bzip2_file = fopen("example.bz2", "rb");
    if (!bzip2_file) {
        perror("Failed to open BZIP2 file");
        return 1;
    }

    bz_stream bs;
    bs.bzalloc = NULL;
    bs.bzfree = NULL;
    bs.opaque = NULL;
    bs.avail_in = 0;
    bs.next_in = NULL;

    int ret = bzDecompressInit(&bs, 0, NULL);
    if (ret != BZ_OK) {
        perror("Failed to initialize BZIP2 decompression");
        fclose(bzip2_file);
        return 1;
    }

    char buffer[1024];
    int compressed_data_size;
    while ((compressed_data_size = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), bzip2_file)) > 0) {
        bs.next_in = (char *)buffer;
        bs.avail_in = compressed_data_size;

        do {
            int have;
            char *outptr = buffer;
            do {
                have = bzDecompress(&bs);
                if (have < 0) {
                    perror("Failed to decompress BZIP2 data");
                    bzDecompressEnd(&bs);
                    fclose(bzip2_file);
                    return 1;
                }
                fwrite(outptr, 1, have, stdout);
                outptr += have;
            } while (have > 0);
        } while (bs.avail_in > 0);
    }

    bzDecompressEnd(&bs);
    fclose(bzip2_file);

    return 0;
}

五、总结

本笔记介绍了几种常用的 C++ 解压缩 API，包括 Boost.Zip、libzip、zlib 和 libbzip2 等。这些库提供了对 ZIP、GZIP 和 BZIP2 等压缩格式的支持，可以方便地用于解压和处理压缩文件。在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的库进行解压缩操作。