C++解压与文件索引优化

在C++中，解压文件和优化文件索引可以通过以下步骤实现：

1. 读取压缩文件：首先，你需要读取压缩文件的内容。这通常涉及到使用一个解压缩库，如zlib、libzip或boost.iostreams等。这些库提供了读取和解析压缩文件的功能。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <zlib.h>

std::vector<char> readCompressedFile(const std::string& filename) {
    std::ifstream file(filename, std::ios::binary);
    if (!file) {
        std::cerr << "Error opening compressed file: " << filename << std::endl;
        return {};
    }

    file.seekg(0, std::ios::end);
    std::streamsize size = file.tellg();
    file.seekg(0, std::ios::beg);

    std::vector<char> buffer(size);
    if (!file.read(buffer.data(), size)) {
        std::cerr << "Error reading compressed file: " << filename << std::endl;
        return {};
    }

    return buffer;
}

2. 解压数据：使用解压缩库将读取到的压缩数据解压到内存中。这里以zlib为例：

std::vector<char> decompressData(const std::vector<char>& compressedData) {
    z_stream zs;
    zs.zalloc = Z_NULL;
    zs.zfree = Z_NULL;
    zs.opaque = Z_NULL;
    zs.avail_in = compressedData.size();
    zs.next_in = reinterpret_cast<Bytef*>(compressedData.data());

    int ret = inflateInit(&zs);
    if (ret != Z_OK) {
        std::cerr << "Error initializing inflate: " << ret << std::endl;
        return {};
    }

    std::vector<char> decompressedData;
    do {
        zs.avail_out = decompressedData.size() * 2;
        decompressedData.resize(decompressedData.size() * 2);
        zs.next_out = reinterpret_cast<Bytef*>(&decompressedData[0]);

        ret = inflate(&zs, Z_NO_FLUSH);
        if (ret != Z_OK && ret != Z_STREAM_END) {
            std::cerr << "Error decompressing data: " << ret << std::endl;
            inflateEnd(&zs);
            return {};
        }
    } while (zs.avail_out == 0);

    inflateEnd(&zs);
    return decompressedData;
}

3. 优化文件索引：为了优化文件索引，你可以使用哈希表（如unordered_map）来存储文件中的数据及其对应的索引。这样，在查找特定数据时，可以快速定位到其在文件中的位置。

#include <unordered_map>

std::unordered_map<std::string, std::vector<size_t>> createIndex(const std::vector<char>& decompressedData) {
    std::unordered_map<std::string, std::vector<size_t>> index;
    size_t offset = 0;

    while (offset < decompressedData.size()) {
        size_t startPos = offset;
        size_t length = 0;

        // 假设数据以'\n'分隔，可以根据实际情况调整分隔符
        while (offset < decompressedData.size() && decompressedData[offset] != '\n') {
            offset++;
        }

        if (offset < decompressedData.size()) {
            length = offset - startPos;
            std::string key(decompressedData.begin() + startPos, decompressedData.begin() + offset);
            index[key].push_back(startPos);
        }

        offset++; // 跳过分隔符
    }

    return index;
}

4. 使用索引：现在你可以使用创建的索引来快速查找特定数据在解压后的文件中的位置。

int main() {
    std::string compressedFilename = "example.txt.gz";
    std::string decompressedFilename = "example.txt";

    auto compressedData = readCompressedFile(compressedFilename);
    if (compressedData.empty()) {
        return 1;
    }

    auto decompressedData = decompressData(compressedData);
    if (decompressedData.empty()) {
        return 1;
    }

    auto index = createIndex(decompressedData);

    std::string searchKey = "example";
    if (index.find(searchKey) != index.end()) {
        std::cout << "Found '" << searchKey << "' at positions: ";
        for (size_t pos : index[searchKey]) {
            std::cout << pos << " ";
        }
        std::cout << std::endl;
    } else {
        std::cout << "'" << searchKey << "' not found." << std::endl;
    }

    return 0;
}

这个示例展示了如何在C++中解压文件并优化文件索引。你可以根据自己的需求调整代码，例如使用不同的解压缩库或分隔符等。