词条 | zlib |
释义 | zlib是提供数据压缩用的函式库,由Jean-loup Gailly与Mark Adler所开发,初版0.9版在1995年5月1日发表。zlib使用DEFLATE算法,最初是为libpng函式库所写的,后来普遍为许多软件所使用。此函式库为自由软件,使用zlib授权。截至2007年3月,zlib是包含在Coverity的美国国土安全部赞助者选择继续审查的开源项目。 特性数据头(header)zlib能使用一个gzip数据头,zlib数据头或者不使用数据头压缩数据。 通常情况下,数据压缩使用zlib数据头,因为这提供错误数据检测。当数据不使用数据头写入时,结果是没有任何错误检测的原始DEFLATE数据,那么解压缩软件的调用者不知道压缩数据在什么地方结束。 gzip数据头比zlib数据头要大,因为它保存了文件名和其他文件系统信息,事实上这是广泛使用的gzip文件的数据头格式。注意zlib函式库本身不能创建一个gzip文件,但是它相当轻松的通过把压缩数据写入到一个有gzip文件头的文件中。 算法目前zlib仅支持一个LZ77的变种算法,DEFLATE的算法。 这个算法使用很少的系统资源,对各种数据提供很好的压缩效果。这也是在ZIP档案中无一例外的使用这个算法。(尽管zip文件格式也支持几种其他的算法)。 看起来zlib格式将不会被扩展使用任何其他算法,尽管数据头可以有这种可能性。 使用资源函数库提供了对处理器和内存使用控制的能力 不同的压缩级别数值可以指示不同的压缩执行速度。 还有内存控制管理的功能。这在一些诸如嵌入式系统这样内存有限制的环境中是有用的。 策略压缩可以针对特定类型的数据进行优化 如果你总是使用zlib库压缩压缩特定类型的数据,那么可以使用有针对性的策略可以提高压缩效率和性能。例如,如果你的数据包含很长的重复数据,那么可以用RLE(运行长度编码)策略,可能会有更好的结果。 对于一般的数据,默认的策略是首选。 错误处理错误可以被发现和跳过 数据混乱可以被检测(只要数据和zlib或者gzip数据头一起被写入-参见上面) 此外,如果全刷新点(full-flush points)被写入到压缩后的数据流中,那么错误数据是可以被跳过的,并且解压缩将重新同步到下个全刷新点。(错误数据的无错恢复被提供)。全刷新点技术对于在不可靠的通道上的大数据流是很有用的,一些过去的数据丢失是不重要的(例如多媒体数据),但是建立太多的全刷新点会极大的影响速度和压缩。 数据长度对于压缩和解压缩,没有数据长度的限制 重复调用库函数允许处理无限的数据块。一些辅助代码(计数变量)可能会溢出,但是不影响实际的压缩和解压缩。 当压缩一个长(无限)数据流时,最好写入全刷新点。 业界应用今天,zlib是一种事实上的业界标准,以至于在标准文档中,zlib和DEFLATE常常互换使用。数以千计的应用程序直接或间接依靠zlib压缩函式库,包括: * Linux核心:使用zlib以实作网络协定的压缩、档案系统的压缩以及开机时解压缩自身的核心。 * libpng,用于PNG图形格式的一个实现,对bitmap数据规定了DEFLATE作为流压缩方法。 * Apache:使用zlib实作http 1.1。 * OpenSSH、OpenSSL:以zlib达到最佳化加密网络传输。 * FFmpeg:以zlib读写Matroska等以DEFLATE算法压缩的多媒体串流格式。 * rsync:以zlib最佳化远端同步时的传输。 * The dpkg and RPM package managers, which use zlib to unpack files from compressed software packages. * Subversion 、Git和 CVS 版本控制 系统,使用zlib来压缩和远端仓库的通讯流量。 * dpkg和RPM等包管理软件:以zlib解压缩RPM或者其他封包。 因为其代码的可移植性,宽松的许可以及较小的内存占用,zlib在许多嵌入式设备中也有应用。 使用范例以下代码可直接用于解压HTTP gzip #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <zlib.h> /* Compress data */ int zcompress(Bytef *data, uLong ndata, Bytef *zdata, uLong *nzdata) { z_stream c_stream; int err = 0; if(data && ndata > 0) { c_stream.zalloc = (alloc_func)0; c_stream.zfree = (free_func)0; c_stream.opaque = (voidpf)0; if(deflateInit(&c_stream, Z_DEFAULT_COMPRESSION) != Z_OK) return -1; c_stream.next_in = data; c_stream.avail_in = ndata; c_stream.next_out = zdata; c_stream.avail_out = *nzdata; while (c_stream.avail_in != 0 && c_stream.total_out < *nzdata) { if(deflate(&c_stream, Z_NO_FLUSH) != Z_OK) return -1; } if(c_stream.avail_in != 0) return c_stream.avail_in; for (;;) { if((err = deflate(&c_stream, Z_FINISH)) == Z_STREAM_END) break; if(err != Z_OK) return -1; } if(deflateEnd(&c_stream) != Z_OK) return -1; *nzdata = c_stream.total_out; return 0; } return -1; } /* Compress gzip data */ int gzcompress(Bytef *data, uLong ndata, Bytef *zdata, uLong *nzdata) { z_stream c_stream; int err = 0; if(data && ndata > 0) { c_stream.zalloc = (alloc_func)0; c_stream.zfree = (free_func)0; c_stream.opaque = (voidpf)0; if(deflateInit2(&c_stream, Z_DEFAULT_COMPRESSION, Z_DEFLATED, -MAX_WBITS, 8, Z_DEFAULT_STRATEGY) != Z_OK) return -1; c_stream.next_in = data; c_stream.avail_in = ndata; c_stream.next_out = zdata; c_stream.avail_out = *nzdata; while (c_stream.avail_in != 0 && c_stream.total_out < *nzdata) { if(deflate(&c_stream, Z_NO_FLUSH) != Z_OK) return -1; } if(c_stream.avail_in != 0) return c_stream.avail_in; for (;;) { if((err = deflate(&c_stream, Z_FINISH)) == Z_STREAM_END) break; if(err != Z_OK) return -1; } if(deflateEnd(&c_stream) != Z_OK) return -1; *nzdata = c_stream.total_out; return 0; } return -1; } /* Uncompress data */ int zdecompress(Byte *zdata, uLong nzdata, Byte *data, uLong *ndata) { int err = 0; z_stream d_stream; /* decompression stream */ d_stream.zalloc = (alloc_func)0; d_stream.zfree = (free_func)0; d_stream.opaque = (voidpf)0; d_stream.next_in = zdata; d_stream.avail_in = 0; d_stream.next_out = data; if(inflateInit(&d_stream) != Z_OK) return -1; while (d_stream.total_out < *ndata && d_stream.total_in < nzdata) { d_stream.avail_in = d_stream.avail_out = 1; /* force small buffers */ if((err = inflate(&d_stream, Z_NO_FLUSH)) == Z_STREAM_END) break; if(err != Z_OK) return -1; } if(inflateEnd(&d_stream) != Z_OK) return -1; *ndata = d_stream.total_out; return 0; } /* HTTP gzip decompress */ int httpgzdecompress(Byte *zdata, uLong nzdata, Byte *data, uLong *ndata) { int err = 0; z_stream d_stream = {0}; /* decompression stream */ static char dummy_head[2] = { 0x8 + 0x7 * 0x10, (((0x8 + 0x7 * 0x10) * 0x100 + 30) / 31 * 31) & 0xFF, }; d_stream.zalloc = (alloc_func)0; d_stream.zfree = (free_func)0; d_stream.opaque = (voidpf)0; d_stream.next_in = zdata; d_stream.avail_in = 0; d_stream.next_out = data; if(inflateInit2(&d_stream, 47) != Z_OK) return -1; while (d_stream.total_out < *ndata && d_stream.total_in < nzdata) { d_stream.avail_in = d_stream.avail_out = 1; /* force small buffers */ if((err = inflate(&d_stream, Z_NO_FLUSH)) == Z_STREAM_END) break; if(err != Z_OK ) { if(err == Z_DATA_ERROR) { d_stream.next_in = (Bytef*) dummy_head; d_stream.avail_in = sizeof(dummy_head); if((err = inflate(&d_stream, Z_NO_FLUSH)) != Z_OK) { return -1; } } else return -1; } } if(inflateEnd(&d_stream) != Z_OK) return -1; *ndata = d_stream.total_out; return 0; } /* Uncompress gzip data */ int gzdecompress(Byte *zdata, uLong nzdata, Byte *data, uLong *ndata) { int err = 0; z_stream d_stream = {0}; /* decompression stream */ static char dummy_head[2] = { 0x8 + 0x7 * 0x10, (((0x8 + 0x7 * 0x10) * 0x100 + 30) / 31 * 31) & 0xFF, }; d_stream.zalloc = (alloc_func)0; d_stream.zfree = (free_func)0; d_stream.opaque = (voidpf)0; d_stream.next_in = zdata; d_stream.avail_in = 0; d_stream.next_out = data; if(inflateInit2(&d_stream, -MAX_WBITS) != Z_OK) return -1; //if(inflateInit2(&d_stream, 47) != Z_OK) return -1; while (d_stream.total_out < *ndata && d_stream.total_in < nzdata) { d_stream.avail_in = d_stream.avail_out = 1; /* force small buffers */ if((err = inflate(&d_stream, Z_NO_FLUSH)) == Z_STREAM_END) break; if(err != Z_OK ) { if(err == Z_DATA_ERROR) { d_stream.next_in = (Bytef*) dummy_head; d_stream.avail_in = sizeof(dummy_head); if((err = inflate(&d_stream, Z_NO_FLUSH)) != Z_OK) { return -1; } } else return -1; } } if(inflateEnd(&d_stream) != Z_OK) return -1; *ndata = d_stream.total_out; return 0; } #ifdef _DEBUG_ZSTREAM #define BUF_SIZE 65535 int main() { char *data = "kjdalkfjdflkjdlkfjdklfjdlkfjlkdjflkdjflddajfkdjfkdfaskf;ldsfk;ldakf;ldskfl;dskf;ld"; uLong ndata = strlen(data); Bytef zdata[BUF_SIZE]; uLong nzdata = BUF_SIZE; Bytef odata[BUF_SIZE]; uLong nodata = BUF_SIZE; memset(zdata, 0, BUF_SIZE); //if(zcompress((Bytef *)data, ndata, zdata, &nzdata) == 0) if(gzcompress((Bytef *)data, ndata, zdata, &nzdata) == 0) { fprintf(stdout, "nzdata:%d %s\", nzdata, zdata); memset(odata, 0, BUF_SIZE); //if(zdecompress(zdata, ndata, odata, &nodata) == 0) if(gzdecompress(zdata, ndata, odata, &nodata) == 0) { fprintf(stdout, "%d %s\", nodata, odata); } } } #endif zlib许可zlib许可是一个自由软件授权协议,但并非copyleft。Box2D就使用了zlib许可。 、 |
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