C++小程序如何实现文件压缩与解压？

C++小程序实现文件压缩与解压

随着信息技术的飞速发展，数据量越来越大，如何高效地存储和传输数据成为了一个重要的问题。文件压缩技术应运而生，它可以将文件的大小减小，从而节省存储空间和传输时间。C++作为一种高效、强大的编程语言，非常适合用于实现文件压缩与解压功能。本文将介绍如何使用C++实现文件压缩与解压的小程序。

一、文件压缩算法

在C++中，实现文件压缩与解压需要选择合适的压缩算法。常见的压缩算法有：

霍夫曼编码（Huffman Coding）：根据字符出现的频率进行编码，频率高的字符用较短的编码表示，频率低的字符用较长的编码表示。
LZW压缩（Lempel-Ziv-Welch）：通过查找字符串表来压缩数据，字符串表中的字符串可以重复使用。
Deflate压缩：结合了LZW压缩和霍夫曼编码，是目前最常用的压缩算法之一。

本文将采用Deflate压缩算法实现文件压缩与解压。

二、C++实现文件压缩

包含必要的头文件

#include 

#include 

#include 

#include 

#include

压缩函数

void compress(const std::string& src, const std::string& dst) {

    std::ifstream file(src, std::ios::binary);

    std::ofstream compressed_file(dst, std::ios::binary);



    if (!file) {

        std::cerr << "Error: Unable to open source file." << std::endl;

        return;

    }



    z_stream strm;

    strm.zalloc = Z_NULL;

    strm.zfree = Z_NULL;

    strm.opaque = Z_NULL;

    strm.avail_in = 0;

    strm.next_in = Z_NULL;



    if (deflateInit(&strm, Z_DEFAULT_COMPRESSION) != Z_OK) {

        std::cerr << "Error: Unable to initialize deflate." << std::endl;

        return;

    }



    char in[8192];

    while (file.read(in, 8192)) {

        strm.avail_in = file.gcount();

        do {

            strm.avail_out = 8192;

            strm.next_out = compressed_data;

            if (deflate(&strm, Z_NO_FLUSH) != Z_OK) {

                std::cerr << "Error: deflate failed." << std::endl;

                return;

            }

            compressed_file.write(compressed_data, strm.total_out - strm.avail_out);

        } while (strm.avail_out == 0);

    }



    do {

        strm.avail_in = 0;

        if (deflate(&strm, Z_FINISH) != Z_STREAM_END) {

            std::cerr << "Error: deflate failed." << std::endl;

            return;

        }

        compressed_file.write(compressed_data, strm.total_out - strm.avail_out);

    } while (strm.avail_out == 0);



    deflateEnd(&strm);

}

主函数

int main() {

    std::string src = "example.txt";

    std::string dst = "example_compressed.txt";



    compress(src, dst);



    return 0;

}

三、C++实现文件解压

解压函数

void decompress(const std::string& src, const std::string& dst) {

    std::ifstream file(src, std::ios::binary);

    std::ofstream decompressed_file(dst, std::ios::binary);



    if (!file) {

        std::cerr << "Error: Unable to open source file." << std::endl;

        return;

    }



    z_stream strm;

    strm.zalloc = Z_NULL;

    strm.zfree = Z_NULL;

    strm.opaque = Z_NULL;

    strm.avail_in = 0;

    strm.next_in = Z_NULL;



    if (inflateInit(&strm) != Z_OK) {

        std::cerr << "Error: Unable to initialize inflate." << std::endl;

        return;

    }



    char in[8192];

    while (file.read(in, 8192)) {

        strm.avail_in = file.gcount();

        do {

            strm.avail_out = 8192;

            strm.next_out = decompressed_data;

            if (inflate(&strm, Z_NO_FLUSH) != Z_OK) {

                std::cerr << "Error: inflate failed." << std::endl;

                return;

            }

            decompressed_file.write(decompressed_data, strm.total_out - strm.avail_out);

        } while (strm.avail_out == 0);

    }



    do {

        strm.avail_in = 0;

        if (inflate(&strm, Z_FINISH) != Z_STREAM_END) {

            std::cerr << "Error: inflate failed." << std::endl;

            return;

        }

        decompressed_file.write(decompressed_data, strm.total_out - strm.avail_out);

    } while (strm.avail_out == 0);



    inflateEnd(&strm);

}

主函数

int main() {

    std::string src = "example_compressed.txt";

    std::string dst = "example_decompressed.txt";



    decompress(src, dst);



    return 0;

}

四、总结

本文介绍了如何使用C++实现文件压缩与解压的小程序。通过选择合适的压缩算法，我们可以有效地减小文件大小，节省存储空间和传输时间。在实际应用中，可以根据需求选择不同的压缩算法，以达到最佳效果。