C++解壓庫多線程實現詳解

在C++中，實現一個多線程解壓庫需要考慮以下幾個關鍵點：

1. 多線程編程基礎：了解C++11及以上版本中的多線程編程，包括線程的創建、同步和通信等。

2. 壓縮格式理解：熟悉你要解壓的壓縮文件格式，例如ZIP、RAR、7z等，以便正確解析壓縮數據。

3. 內存管理：在多線程環境下，合理管理內存分配和釋放，避免內存泄漏和競爭條件。

4. 錯誤處理：設計健壯的錯誤處理機制，確保在解壓過程中出現錯誤時能夠妥善處理。

下面是一個簡化的示例，展示如何使用C++11的多線程功能來解壓一個ZIP文件：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <zip.h> // 假設使用libzip庫

std::mutex mtx; // 全局互斥鎖

// 解壓線程函數
void unzip_thread(const std::string& zip_path, const std::string& output_dir) {
    zip_t* zip = zip_open(zip_path.c_str(), 0, nullptr);
    if (!zip) {
        std::cerr << "Error opening zip file: " << zip_path << std::endl;
        return;
    }

    int num_entries = zip_get_num_entries(zip, 0);
    for (int i = 0; i < num_entries; ++i) {
        const char* entry_name = zip_get_name(zip, i, 0);
        if (entry_name) {
            zip_file* file = zip_fopen(zip, entry_name, 0);
            if (!file) {
                std::cerr << "Error opening entry: " << entry_name << std::endl;
                continue;
            }

            std::string full_path = output_dir + "/" + entry_name;
            create_directory(full_path); // 創建目錄

            std::vector<char> buffer(1024);
            size_t bytes_read;
            while ((bytes_read = zip_fread(file, buffer.data(), buffer.size())) > 0) {
                std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 加鎖保護共享資源
                write(full_path.c_str(), buffer.data(), bytes_read); // 寫入文件
            }

            zip_fclose(file);
        }
    }

    zip_close(zip);
}

// 創建目錄
void create_directory(const std::string& path) {
    size_t pos = path.find_last_of("/\\");
    if (pos != std::string::npos) {
        std::string dir = path.substr(0, pos);
        if (!dir.empty()) {
            mkdir(dir.c_str(), S_IRWXU | S_IRWXG | S_IROTH | S_IXOTH);
        }
    }
}

int main() {
    std::vector<std::thread> threads;
    std::string zip_path = "example.zip";
    std::string output_dir = "output";

    // 創建多個解壓線程
    for (int i = 0; i < std::thread::hardware_concurrency(); ++i) {
        threads.emplace_back(unzip_thread, zip_path, output_dir);
    }

    // 等待所有線程完成
    for (auto& t : threads) {
        t.join();
    }

    std::cout << "Unzip completed." << std::endl;
    return 0;
}

在這個示例中，我們使用了libzip庫來處理ZIP文件。unzip_thread函數是每個線程的入口點，它打開ZIP文件，遍歷其中的每個條目，并將其內容解壓到指定的輸出目錄。我們使用了一個全局互斥鎖mtx來保護對文件的寫入操作，以避免競爭條件。

請注意，這個示例僅用于演示目的，實際應用中可能需要根據具體的壓縮格式和需求進行調整。此外，錯誤處理和內存管理也是實現一個健壯的多線程解壓庫時需要重點考慮的問題。