c++ - 编写 C++ 程序压缩/解压缩数据

Question

我必须编写像 gzip 一样的 C++ 程序

*从文件或字符流中获取输入，如下面的压缩

gzip file
type file | gzip

*程序有如下解压一样的文件或字符流输出

gzip -d file.gz
gzip -dc file.gz

我不知道如何完成任务、必须使用什么技术以及如何创建缓冲输入和输出的类。我有缓冲输入和输出以及从/向文件读取/写入数据的类。

DataBuffer.h(从文件中获取未压缩的数据):

#ifndef DataBuffer_h
#define DataBuffer_h

#include <fstream>
#include <string>

enum DataBufferState
{
  DATABUFFER_OK = 0,
  DATABUFFER_EOF = 1
};

class DataBuffer
{
    std::fstream file;
    std::string buffer;
  unsigned int maxBufferSize;
 public:
    DataBuffer(const std::string& filename, unsigned int maxBuffSize);
    ~DataBuffer();
    bool OpenFile(const std::string& filename);
    void SetMaxBufferSize(unsigned int maxBuffSize);
  DataBufferState FullBufferWithDataOld();
    DataBufferState FullBufferWithData();
    std::string GetDataBuffer();
};

#endif

数据缓冲区.cpp:

#include "DataBuffer.h"

using namespace std;

DataBuffer::DataBuffer(const string& filename, unsigned int maxBuffSize)
{
    OpenFile(filename);
    SetMaxBufferSize(maxBuffSize);
}

DataBuffer::~DataBuffer()
{
  file.close();
}

bool DataBuffer::OpenFile(const string& filename)
{
    file.open(filename.c_str(),ios::in);
    if(!file.is_open())
    return false;
    return true;
}

void DataBuffer::SetMaxBufferSize(unsigned int maxBuffSize)
{
  maxBufferSize = maxBuffSize;
}

DataBufferState DataBuffer::FullBufferWithDataOld()
{
    while(true)
    {
        string line;
        streampos pos = file.tellg(); // Zapamietaj polozenie przed pobraniem linii
        getline(file,line);
        if( buffer.size()+line.size()>maxBufferSize )
        {
            // Cofnac wskaznik pliku
            file.seekg(pos,ios::beg); // Przywroc polozenie sprzed pobrania linii
            break;
        }
        buffer += line + "\n";
        if(file.eof())
      return DATABUFFER_EOF;
    }
    return DATABUFFER_OK;
}

DataBufferState DataBuffer::FullBufferWithData()
{
    char c;
  for(unsigned int i=0;i<maxBufferSize;++i)
    {
    c = file.get();
        if(file.eof()) break;
    buffer += c;
    }

    if(file.eof())
        return DATABUFFER_EOF;

    return DATABUFFER_OK;
}

string DataBuffer::GetDataBuffer()
{
    string buf = buffer;
    buffer.clear();
  return buf;
}

BufferWriter.h(将未压缩的数据保存到文件中):

#ifndef BufferWriter_h
#define BufferWriter_h

#include <string>
#include <fstream>

class BufferWriter
{
    std::string filename;
    std::fstream file;
 public:
     BufferWriter(const std::string& filename_);
    ~BufferWriter();
    bool OpenFile(const std::string& filename, bool appending);
    void SendBufferToFile(std::string& buffer);
};


#endif

BufferWriter.cpp

#include "BufferWriter.h"

using namespace std;

BufferWriter::BufferWriter(const string& filename_)
{
  filename = filename_;
    OpenFile(filename.c_str(),false);
    file.close();
}

BufferWriter::~BufferWriter()
{
  file.close();
}

bool BufferWriter::OpenFile(const string& filename, bool appending)
{
    if(appending)
        file.open(filename.c_str(),ios::out | ios::app);
    else
    file.open(filename.c_str(),ios::out);
    if(!file.is_open())
        return false;
    return true;
}

void BufferWriter::SendBufferToFile(string& buffer)
{
  OpenFile(filename,true);
    file.write(buffer.c_str(),buffer.size());
    file.close();
}

你能给我一些提示，告诉我如何改进输入和输出机制的代码吗？

假设我有下面介绍的类(class)，如何使用 istream 或迭代器用来自文件或标准输入的数据填充缓冲区。 std 或 boost 的哪些类(class)？什么参数？有些喜欢用这个功能来支持类的定义。

[编辑]:

#ifndef StreamBuffer_h
#define StreamBuffer_h

#include <string>

using namespace std;

enum DataBufferState
{
  DATABUFFER_OK = 0,
  DATABUFFER_EOF = 1
};

// gzip plik
// type plik | gzip -d
// gzip -d plik.gz
// gzip -dc plik.gz 

// Parametr konstruktora to strumien z ktorego chcemy czytac i dlugosc bufora
class StreamBuffer
{
    int maxBufferSize;
    std::string buffer;
    StreamBuffer(int maxBuffSize)
    {
    SetMaxBufferSize(maxBuffSize);
    }
    ~StreamBuffer()
    {
    }
    void SetMaxBufferSize(unsigned int maxBuffSize)
    {
    maxBufferSize = maxBuffSize;
    }
    DataBufferState FullBufferWithData()
    {
      // What to use what to do in this method to read part of file or standard char input to buffer?
    }
    std::string GetDataBuffer()
    {
    return buffer;
    }
};

#endif

[编辑2]:

我想做与此线程中相同的事情:Read from file or stdin , 但在 C++ 中。

Answer 1

通常，您从source 读取输入并将其写入sink。最简单的情况是您只写下您阅读的内容。但是，您想要对读取的数据应用转换(或过滤器)。鉴于您正在追求“C++ 方式”，我建议您查看 boost::iostreams它根据 sources/sinks 抽象任务。

Boost 通过以下方式定义抽象源:

struct Source {
    typedef char        char_type;
    typedef source_tag  category;
    std::streamsize read(char* s, std::streamsize n) 
    {
        // Read up to n characters from the input 
        // sequence into the buffer s, returning   
        // the number of characters read, or -1 
        // to indicate end-of-sequence.
    }
};

sinks 的定义方式类似(当然是write 而不是read)。这样做的好处是 source/sink 的细节是无关紧要的——您可以读/写文件、网络适配器或其他任何东西，而无需任何结构更改.

要应用过滤器，我再次建议查看boost::iostreams，尽管它们抽象很多，这在某种程度上使实现变得复杂。 .