C++解壓庫API設計

設計一個C++解壓庫API需要考慮以下幾個方面：庫的基本功能、接口設計、錯誤處理、性能優化以及擴展性。以下是一個簡單的C++解壓庫API設計示例：

1. 基本功能

• 壓縮文件讀取：支持常見的壓縮格式（如ZIP、GZIP、LZMA等）。
• 解壓縮文件寫入：將壓縮數據解壓縮到指定文件中。
• 流式解壓縮：支持從輸入流中直接解壓縮數據。
• 文件信息查詢：獲取壓縮文件的基本信息（如文件名、大小、壓縮類型等）。

2. 接口設計

以下是API的基本接口設計：

#ifndef DECOMPRESS_LIBRARY_H
#define DECOMPRESS_LIBRARY_H

#include <string>
#include <vector>

class DecompressLibrary {
public:
    // 構造函數和析構函數
    DecompressLibrary();
    ~DecompressLibrary();

    // 壓縮文件讀取
    bool readCompressedFile(const std::string& filePath);

    // 解壓縮文件寫入
    bool writeDecompressedFile(const std::string& outputFilePath);

    // 流式解壓縮
    bool decompressStream(std::istream& inputStream, const std::string& outputFilePath);

    // 文件信息查詢
    bool getFileInfo(const std::string& filePath, std::string& fileName, size_t& fileSize, std::string& compressionType);

private:
    // 私有成員函數和數據結構
    bool decompressZip(const std::string& zipFilePath, const std::string& outputDir);
    bool decompressGzip(const std::string& gzipFilePath, const std::string& outputFilePath);
    bool decompressLzma(const std::string& lzmaFilePath, const std::string& outputFilePath);

    // 其他私有成員變量
};

#endif // DECOMPRESS_LIBRARY_H

3. 錯誤處理

在API中，錯誤處理是非常重要的。可以通過返回布爾值來指示操作是否成功，或者使用異常機制來處理錯誤。

bool DecompressLibrary::readCompressedFile(const std::string& filePath) {
    // 實現細節
    try {
        // 打開文件并讀取壓縮數據
        // 如果成功，返回true
        return true;
    } catch (const std::exception& e) {
        // 處理異常
        return false;
    }
}

4. 性能優化

為了提高性能，可以考慮以下幾點：

• 多線程處理：對于大文件，可以使用多線程來加速解壓縮過程。
• 內存管理：合理管理內存，避免不必要的內存分配和釋放。
• 緩沖區使用：使用緩沖區來提高文件讀寫效率。

5. 擴展性

為了提高庫的擴展性，可以考慮以下幾點：

• 插件機制：允許用戶通過插件擴展庫的功能。
• 抽象接口：定義一個抽象接口，允許用戶實現自己的壓縮算法。

示例實現

以下是一個簡單的示例實現，展示了如何使用上述API：

#include "DecompressLibrary.h"
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <zip.h> // 使用libzip庫作為示例

DecompressLibrary::DecompressLibrary() {
    // 構造函數初始化
}

DecompressLibrary::~DecompressLibrary() {
    // 析構函數清理
}

bool DecompressLibrary::readCompressedFile(const std::string& filePath) {
    std::ifstream file(filePath, std::ios::binary);
    if (!file) {
        std::cerr << "Error opening file: " << filePath << std::endl;
        return false;
    }

    zip_t* zip = zip_open(filePath.c_str(), ZIP_RDONLY);
    if (!zip) {
        std::cerr << "Error opening ZIP file: " << filePath << std::endl;
        return false;
    }

    zip_int64_t numEntries = zip_get_num_entries(zip, 0);
    for (zip_int64_t i = 0; i < numEntries; ++i) {
        const char* entryName = zip_get_name(zip, i, 0);
        zip_file_t* file = zip_fopen_index(zip, i, ZIP_FL_ENC_GUESS);
        if (!file) {
            std::cerr << "Error opening entry: " << entryName << std::endl;
            continue;
        }

        std::string decompressedData((std::istreambuf_iterator<char>(file)), std::istreambuf_iterator<char>());
        zip_fclose(file);

        // 處理解壓縮后的數據
        std::cout << "Entry: " << entryName << " decompressed size: " << decompressedData.size() << std::endl;
    }

    zip_close(zip);
    return true;
}

bool DecompressLibrary::writeDecompressedFile(const std::string& outputFilePath) {
    // 實現細節
    return false;
}

bool DecompressLibrary::decompressStream(std::istream& inputStream, const std::string& outputFilePath) {
    // 實現細節
    return false;
}

bool DecompressLibrary::getFileInfo(const std::string& filePath, std::string& fileName, size_t& fileSize, std::string& compressionType) {
    // 實現細節
    return false;
}

這個示例展示了如何使用libzip庫來讀取ZIP文件中的內容。實際應用中，可以根據需要選擇其他壓縮庫（如zlib、LZMA等），并實現相應的解壓縮邏輯。