C/C++ Zlib 库封装 MyZip 压缩类

2023-11-30
福建
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Zlib 是一个开源的数据压缩库，提供了一种通用的数据压缩和解压缩算法。它最初由 Jean-Loup Gailly 和 Mark Adler 开发，旨在成为一个高效、轻量级的压缩库，其被广泛应用于许多领域，包括网络通信、文件压缩、数据库系统等。其压缩算法是基于 DEFLATE 算法，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。

在软件开发中，文件的压缩和解压缩是一项常见的任务，而 ZIP 是一种被广泛应用的压缩格式。为了方便地处理 ZIP 压缩和解压缩操作，开发者通常使用各种编程语言和库来实现这些功能。本文将聚焦于一个简化的 C++实现，通过分析代码，我们将深入了解其设计和实现细节。

类的功能实现

MyZip类旨在提供简单易用的 ZIP 压缩和解压缩功能。通过成员函数Compress和UnCompress，该类使得对目录的 ZIP 压缩和 ZIP 文件的解压变得相对容易。

ZIP 压缩函数 Compress

Compress函数通过 zlib 库提供的 ZIP 压缩功能，递归地将目录下的文件添加到 ZIP 文件中。其中，nyCollectfileInDirtoZip函数负责遍历目录，而nyAddfiletoZip函数则用于添加文件到 ZIP 中。这种设计使得代码模块化，易于理解。

ZIP 解压函数 UnCompress

UnCompress函数通过 zlib 库提供的 ZIP 解压功能，将 ZIP 文件解压到指定目录。函数中使用了unz系列函数来遍历 ZIP 文件中的文件信息，并根据文件类型进行相应的处理。这包括创建目录和写入文件，使得解压后的目录结构与 ZIP 文件一致。

将如上的压缩与解压方法封装成MyZip类，调用zip.Compress()实现压缩目录，调用zip.UnCompress()则实现解压缩目录。这些函数使用了 zlib 库的 ZIP 压缩和解压缩功能，并可以在项目中被应用，该类代码如下所示；

#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")
class MyZip{private:  // 向ZIP文件中添加文件  bool nyAddfiletoZip(zipFile zfile, const std::string& fileNameinZip, const std::string& srcfile)  {    if (NULL == zfile || fileNameinZip.empty())    {      return false;    }
    int nErr = 0;    zip_fileinfo zinfo = { 0 };    tm_zip tmz = { 0 };    zinfo.tmz_date = tmz;    zinfo.dosDate = 0;    zinfo.internal_fa = 0;    zinfo.external_fa = 0;
    // 构建新文件名    char sznewfileName[MAX_PATH] = { 0 };    memset(sznewfileName, 0x00, sizeof(sznewfileName));    strcat_s(sznewfileName, fileNameinZip.c_str());    if (srcfile.empty())    {      strcat_s(sznewfileName, "\\");    }
    // 在ZIP中打开新文件    nErr = zipOpenNewFileInZip(zfile, sznewfileName, &zinfo, NULL, 0, NULL, 0, NULL, Z_DEFLATED, Z_DEFAULT_COMPRESSION);    if (nErr != ZIP_OK)    {      return false;    }
    // 如果有源文件，读取并写入ZIP文件    if (!srcfile.empty())    {      FILE* srcfp = _fsopen(srcfile.c_str(), "rb", _SH_DENYNO);      if (NULL == srcfp)      {        return false;      }
      int numBytes = 0;      char* pBuf = new char[1024 * 100];      if (NULL == pBuf)      {        return false;      }
      // 逐块读取源文件并写入ZIP      while (!feof(srcfp))      {        memset(pBuf, 0x00, sizeof(pBuf));        numBytes = fread(pBuf, 1, sizeof(pBuf), srcfp);        nErr = zipWriteInFileInZip(zfile, pBuf, numBytes);        if (ferror(srcfp))        {          break;        }      }
      delete[] pBuf;      fclose(srcfp);    }
    // 关闭ZIP文件中的当前文件    zipCloseFileInZip(zfile);
    return true;  }
  // 递归地将目录下的文件添加到ZIP  bool nyCollectfileInDirtoZip(zipFile zfile, const std::string& filepath, const std::string& parentdirName)  {    if (NULL == zfile || filepath.empty())    {      return false;    }
    bool bFile = false;    std::string relativepath = "";    WIN32_FIND_DATAA findFileData;
    char szpath[MAX_PATH] = { 0 };    if (::PathIsDirectoryA(filepath.c_str()))    {      strcpy_s(szpath, sizeof(szpath) / sizeof(szpath[0]), filepath.c_str());      int len = strlen(szpath) + strlen("\\*.*") + 1;      strcat_s(szpath, len, "\\*.*");    }    else    {      bFile = true;      strcpy_s(szpath, sizeof(szpath) / sizeof(szpath[0]), filepath.c_str());    }
    HANDLE hFile = ::FindFirstFileA(szpath, &findFileData);    if (NULL == hFile)    {      return false;    }
    do    {      // 构建相对路径      if (parentdirName.empty())        relativepath = findFileData.cFileName;      else        relativepath = parentdirName + "\\" + findFileData.cFileName;
      // 如果是目录，递归处理子目录      if (findFileData.dwFileAttributes == FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY)      {        if (strcmp(findFileData.cFileName, ".") != 0 && strcmp(findFileData.cFileName, "..") != 0)        {          nyAddfiletoZip(zfile, relativepath, "");
          char szTemp[MAX_PATH] = { 0 };          strcpy_s(szTemp, filepath.c_str());          strcat_s(szTemp, "\\");          strcat_s(szTemp, findFileData.cFileName);          nyCollectfileInDirtoZip(zfile, szTemp, relativepath);        }        continue;      }
      char szTemp[MAX_PATH] = { 0 };      if (bFile)      {        strcpy_s(szTemp, filepath.c_str());      }      else      {        strcpy_s(szTemp, filepath.c_str());        strcat_s(szTemp, "\\");        strcat_s(szTemp, findFileData.cFileName);      }
      // 将文件添加到ZIP      nyAddfiletoZip(zfile, relativepath, szTemp);
    } while (::FindNextFileA(hFile, &findFileData));
    FindClose(hFile);
    return true;  }
  // 替换字符串中的所有指定子串  std::string& replace_all(std::string& str, const std::string& old_value, const std::string& new_value)  {    while (true)    {      std::string::size_type pos(0);      if ((pos = str.find(old_value)) != std::string::npos)        str.replace(pos, old_value.length(), new_value);      else        break;    }    return str;  }
  // 创建多级目录  BOOL CreatedMultipleDirectory(const std::string& direct)  {    std::string Directoryname = direct;    if (Directoryname[Directoryname.length() - 1] != '\\')    {      Directoryname.append(1, '\\');    }
    std::vector< std::string> vpath;    std::string strtemp;    BOOL  bSuccess = FALSE;
    // 遍历目录字符串，逐级创建目录    for (int i = 0; i < Directoryname.length(); i++)    {      if (Directoryname[i] != '\\')      {        strtemp.append(1, Directoryname[i]);      }      else      {        vpath.push_back(strtemp);        strtemp.append(1, '\\');      }    }
    std::vector< std::string>::iterator vIter = vpath.begin();    for (; vIter != vpath.end(); vIter++)    {      bSuccess = CreateDirectoryA(vIter->c_str(), NULL) ? TRUE : FALSE;    }
    return bSuccess;  }
public:  // 压缩目录  bool Compress(const std::string& dirpathName, const std::string& zipfileName, const std::string& parentdirName)  {    bool bRet = false;    zipFile zFile = NULL;
    // 根据ZIP文件是否存在选择打开方式    if (!::PathFileExistsA(zipfileName.c_str()))    {      zFile = zipOpen(zipfileName.c_str(), APPEND_STATUS_CREATE);    }    else    {      zFile = zipOpen(zipfileName.c_str(), APPEND_STATUS_ADDINZIP);    }
    if (NULL == zFile)    {      return bRet;    }
    // 将目录下的文件添加到ZIP    if (nyCollectfileInDirtoZip(zFile, dirpathName, parentdirName))    {      bRet = true;    }
    zipClose(zFile, NULL);
    return bRet;  }
  // 解压目录  bool UnCompress(const std::string& strFilePath, const std::string& strTempPath)  {    int nReturnValue;    string tempFilePath;    string srcFilePath(strFilePath);    string destFilePath;
    // 打开ZIP文件    unzFile unzfile = unzOpen(srcFilePath.c_str());    if (unzfile == NULL)    {      return false;    }
    unz_global_info* pGlobalInfo = new unz_global_info;    nReturnValue = unzGetGlobalInfo(unzfile, pGlobalInfo);    if (nReturnValue != UNZ_OK)    {      return false;    }
    unz_file_info* pFileInfo = new unz_file_info;    char szZipFName[MAX_PATH] = { 0 };    char szExtraName[MAX_PATH] = { 0 };    char szCommName[MAX_PATH] = { 0 };
    for (int i = 0; i < pGlobalInfo->number_entry; i++)    {      nReturnValue = unzGetCurrentFileInfo(unzfile, pFileInfo, szZipFName, MAX_PATH, szExtraName, MAX_PATH, szCommName, MAX_PATH);      if (nReturnValue != UNZ_OK)        return false;
      string strZipFName = szZipFName;
      // 如果是目录，创建相应目录      if (pFileInfo->external_fa == FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY || (strZipFName.rfind('/') == strZipFName.length() - 1))      {        destFilePath = strTempPath + "//" + szZipFName;        CreateDirectoryA(destFilePath.c_str(), NULL);      }      else      {        string strFullFilePath;        tempFilePath = strTempPath + "/" + szZipFName;        strFullFilePath = tempFilePath;
        int nPos = tempFilePath.rfind("/");        int nPosRev = tempFilePath.rfind("\\");        if (nPosRev == string::npos && nPos == string::npos)          continue;
        size_t nSplitPos = nPos > nPosRev ? nPos : nPosRev;        destFilePath = tempFilePath.substr(0, nSplitPos + 1);
        // 创建多级目录        if (!PathIsDirectoryA(destFilePath.c_str()))        {          destFilePath = replace_all(destFilePath, "/", "\\");          int bRet = CreatedMultipleDirectory(destFilePath);        }
        strFullFilePath = replace_all(strFullFilePath, "/", "\\");
        // 创建文件并写入数据        HANDLE hFile = CreateFileA(strFullFilePath.c_str(), GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_ALWAYS, FILE_FLAG_WRITE_THROUGH, NULL);        if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)        {          return false;        }
        nReturnValue = unzOpenCurrentFile(unzfile);        if (nReturnValue != UNZ_OK)        {          CloseHandle(hFile);          return false;        }
        uLong BUFFER_SIZE = pFileInfo->uncompressed_size;        void* szReadBuffer = NULL;        szReadBuffer = (char*)malloc(BUFFER_SIZE);        if (NULL == szReadBuffer)        {          break;        }
        // 逐块读取ZIP文件并写入目标文件        while (TRUE)        {          memset(szReadBuffer, 0, BUFFER_SIZE);          int nReadFileSize = 0;
          nReadFileSize = unzReadCurrentFile(unzfile, szReadBuffer, BUFFER_SIZE);
          if (nReadFileSize < 0)          {            unzCloseCurrentFile(unzfile);            CloseHandle(hFile);            return false;          }          else if (nReadFileSize == 0)          {            unzCloseCurrentFile(unzfile);            CloseHandle(hFile);            break;          }          else          {            DWORD dWrite = 0;            BOOL bWriteSuccessed = WriteFile(hFile, szReadBuffer, BUFFER_SIZE, &dWrite, NULL);            if (!bWriteSuccessed)            {              unzCloseCurrentFile(unzfile);              CloseHandle(hFile);              return false;            }          }        }
        free(szReadBuffer);      }      unzGoToNextFile(unzfile);    }
    delete pFileInfo;    delete pGlobalInfo;
    if (unzfile)    {      unzClose(unzfile);    }
    return true;  }};

复制代码

如何使用类

压缩文件时可以通过调用zip.Compress()函数实现，该函数接受 3 个参数，第一个参数是需要压缩的目录名，第二个参数是压缩后保存的文件名，第三个参数则是压缩后主目录的名字，我们以压缩D:\\csdn目录下的所有文件为例，代码如下所示；

int main(int argc, char* argv[]){	MyZip zip;
	// 压缩目录	std::string compress_src = "D:\\csdn";                               // 压缩目录	std::string compress_dst = "D:\\test.zip";                           // 压缩后
	bool compress_flag = zip.Compress(compress_src, compress_dst, "lyshark");	std::cout << "压缩状态: " << compress_flag << std::endl;
	system("pause");	return 0;}

复制代码

压缩后可以看到对应的压缩包内容，如下所示；

解压缩与压缩类似，通过调用zip.UnCompress实现，该方法需要传入两个参数，被压缩的文件名和解压到的目录名，如果目录不存在则会创建并解压。

int main(int argc, char* argv[]){	MyZip zip;
	// 解压缩目录	std::string uncompress_src = "D:\\test.zip";                      // 被解压文件	std::string uncompress_dst = "D:\\dst";                           // 解压到
	bool compress_flag = zip.UnCompress(uncompress_src, uncompress_dst);	std::cout << "解压缩状态: " << compress_flag << std::endl;
	system("pause");	return 0;}