关于C++类库KYLib: 固定缓冲区的压缩/解压缩类源码

最新推荐文章于 2023-01-01 15:48:39 发布

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#C++源码 #KYLib #压缩 #解压缩

博客分享了KYLib中固定缓冲区的压缩和解压缩类源码，适用于网络数据包的高效压缩。该算法特点是速度快、压缩率适中，确保压缩后数据缓冲区可控。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

固定缓冲区的压缩/解压缩类源码及测试例子: http://download.youkuaiyun.com/detail/kyee/5052133

固定缓冲区的压缩/解压缩算法，适用于网络传输数据包的压缩，具有压缩速度快、压缩率适中特点，而且压缩后数据缓冲区可控。

其中包含固定缓冲区的压缩类(TKYFixedPack)和解压缩类(TKYFixedUnpack)，源码如下：

// =======================================
// Unit   : 固定缓冲区的压缩/解压缩单元
// Version: 3.0.0.0 (build 2012.04.19)
// Author : Kyee Ye
// Email  : kyee_ye(at)126.com
// Copyright (C) Kyee workroom
// =======================================

#ifndef _KYFixedPack_H_
#define _KYFixedPack_H_

#include "KYPackObj.h"

namespace KYLib
{

// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

/* TKYFixedPack - 固定缓冲区的压缩类(基于LZ压缩算法) */

class TKYFixedPack
{
public:
   TKYFixedPack();
   virtual ~TKYFixedPack();

   // 属性
   char*          Dest() const         { return FDest; }       // default: NULL
   Word           Size() const         { return FSize; }       // default: 0
   Word           MaxSize() const      { return FMaxSize; }    // default: 0
   Longword       DataSize() const     { return FDataSize; }   // default: 0
   bool           IsPacking() const    { return FIsPacking; }  // default: false

   // 设置压缩结果缓冲区的最大尺寸
   bool           SetMaxSize(Word ASize);

   // 重置
   void           Reset();

   // 压缩缓冲区
   bool           Pack(const char* ABuffer, long ASize, Word AMax = 0xFFFF);

private:
   void           DoCopy(const char* ABuffer, long ASize);
   bool           DoMatch(Byte* APos, Byte* AEnd, Word& AOffset, Byte& ADepth);

private:
   char           FContext[1024];      // 压缩数据的上下文
   Word           FHash[4096];         // 哈希表
   char*          FDest;               // 压缩后的缓冲区
   Word           FSize;               // 压缩后数据尺寸
   Word           FMaxSize;            // 缓冲区最大尺寸
   Longword       FDataSize;           // 总压缩数据尺寸
   Longword       FLastSize;           // 上一次 pack 结束后的尺寸
   Byte           FBitBegin;           // 第一个字节数据开始位
   bool           FIsPacking;          // 判断是否正在压缩

private:
   // 编码项
   typedef struct
   {
      Byte        Length;              // 编码位数
      char        Bits[3];             // 编码
   } TCode, *PCode;

private:
   // 初始化深度和偏移量的静态编码表
   static void    _Init_Depth_Codes(TCode* ACodes, const Byte* ABase,
                               const Byte* ASuffix,      Byte  AHigh);
   static void    _Init_Offset_Codes();

private:
   // 深度和偏移量的静态编码表
   static TCode   _Codes_Depth[256];
   static TCode   _Codes_Offset[1024];

   // TKYFixedPack 的静态成员初始化类
   static class TInitialization
   {
   public:
      TInitialization();
      ~TInitialization();
   } _Initialization;

   friend class TInitialization;
};

// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

/* TKYFixedUnpack - 固定缓冲区的解压缩类(基于LZ压缩算法) */

class TKYFixedUnpack
{
public:
   // 解压缩缓冲区
   // 1. ABuffer 存放 ASize 字节的已压缩数据
   // 2. ADest   存放解压缩后的数据, ADestSize >= ASize
   // 3. 若返回值 > 0 表示解压缩后数据的尺寸
   // 4. 若返回值为 0 表示解压缩失败, 可能 ADestSize 太小或数据未压缩
   // 5. 若返回值为 -1 表示参数不合法
   // 6. 若返回值为 -2 表示解压缩失败, 原因是数据已损坏
   static long    Unpack(const char* ABuffer, long ASize,
                               char* ADest,   long ADestSize);

};

}

#endif

// =======================================
// Unit   : 固定缓冲区的压缩/解压缩单元
// Version: 3.0.0.0 (build 2012.04.19)
// Author : Kyee Ye
// Email  : kyee_ye(at)126.com
// Copyright (C) Kyee workroom
// =======================================

#include "KYFixedPack.h"

namespace KYLib
{

// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

/* 深度和偏移量编码操作的相关静态函数 */

// 常量
#define Max_Depth             258      // 最大匹配深度
#define Max_Offset           1024      // 最大偏移量
#define Mask_Index         0x7FFF      // 索引的掩码
#define Mask_Hash          0x0FFF      // 哈希的掩码
#define Hash_RandomGene     45673      // 哈希的随机因子必须是素数,
                                       // 且除以 4096 的商和余数也是素数

// 深度的编码
#define High_Depth              8      // 后缀的最高项数

// 偏移量的编码
#define Prefix_Offset           4      // 偏移量的前缀位数
#define High_Offset            15      // = 2^Prefix_Offset - 1

// 前缀码的位值
static const Byte Bits_Prefix[8] = {0xFF, 0x7F, 0x3F, 0x1F, 0x0F, 0x07, 0x03, 0x01};

// 高位与模值
static const Byte Bits_HiAnd[8]  = {0x00, 0x80, 0xC0, 0xE0, 0xF0, 0xF8, 0xFC, 0xFE};

// 布尔位值
static const Byte Bits_Bool[8]   = {0x80, 0x40, 0x20, 0x10, 0x08, 0x04, 0x02, 0x01};

// 深度前缀编码的基数
static const Byte _D_Base[9]     = {0,    2,    4,    8,   12,   20,   36,   68,
                                  132};

// 深度前缀编码的后缀位数
static const Byte _D_Bits[9]     = {1,    1,    2,    2,    3,    4,    5,    6,
                                    7};

// 偏移量前缀编码的基数
static const Word _O_Base[16]    = {0,    1,    2,    3,    4,    6,    8,   12,
                                   16,   24,   32,   48,   64,  128,  256,  512};

// 偏移量前缀编码的后缀位数
static const Byte _O_Bits[16]    = {0,    0,    0,    0,    1,    1,    2,    2,
                                    3,    3,    4,    4,    6,    7,    8,    9};


// Prefix前缀码 -> 缓冲区
// 注: APos 非空, AB