C++解压库API设计

设计一个C++解压库API需要考虑以下几个方面：库的基本功能、接口设计、错误处理、性能优化以及扩展性。以下是一个简单的C++解压库API设计示例：

1. 基本功能

• 压缩文件读取：支持常见的压缩格式（如ZIP、GZIP、LZMA等）。
• 解压缩文件写入：将压缩数据解压缩到指定文件中。
• 流式解压缩：支持从输入流中直接解压缩数据。
• 文件信息查询：获取压缩文件的基本信息（如文件名、大小、压缩类型等）。

2. 接口设计

以下是API的基本接口设计：

#ifndef DECOMPRESS_LIBRARY_H
#define DECOMPRESS_LIBRARY_H

#include <string>
#include <vector>

class DecompressLibrary {
public:
    // 构造函数和析构函数
    DecompressLibrary();
    ~DecompressLibrary();

    // 压缩文件读取
    bool readCompressedFile(const std::string& filePath);

    // 解压缩文件写入
    bool writeDecompressedFile(const std::string& outputFilePath);

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

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

private:
    // 私有成员函数和数据结构
    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);

    // 其他私有成员变量
};

#endif // DECOMPRESS_LIBRARY_H

3. 错误处理

在API中，错误处理是非常重要的。可以通过返回布尔值来指示操作是否成功，或者使用异常机制来处理错误。

bool DecompressLibrary::readCompressedFile(const std::string& filePath) {
    // 实现细节
    try {
        // 打开文件并读取压缩数据
        // 如果成功，返回true
        return true;
    } catch (const std::exception& e) {
        // 处理异常
        return false;
    }
}

4. 性能优化

为了提高性能，可以考虑以下几点：

• 多线程处理：对于大文件，可以使用多线程来加速解压缩过程。
• 内存管理：合理管理内存，避免不必要的内存分配和释放。
• 缓冲区使用：使用缓冲区来提高文件读写效率。

5. 扩展性

为了提高库的扩展性，可以考虑以下几点：

• 插件机制：允许用户通过插件扩展库的功能。
• 抽象接口：定义一个抽象接口，允许用户实现自己的压缩算法。

示例实现

以下是一个简单的示例实现，展示了如何使用上述API：

#include "DecompressLibrary.h"
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <zip.h> // 使用libzip库作为示例

DecompressLibrary::DecompressLibrary() {
    // 构造函数初始化
}

DecompressLibrary::~DecompressLibrary() {
    // 析构函数清理
}

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);

        // 处理解压缩后的数据
        std::cout << "Entry: " << entryName << " decompressed size: " << decompressedData.size() << std::endl;
    }

    zip_close(zip);
    return true;
}

bool DecompressLibrary::writeDecompressedFile(const std::string& outputFilePath) {
    // 实现细节
    return false;
}

bool DecompressLibrary::decompressStream(std::istream& inputStream, const std::string& outputFilePath) {
    // 实现细节
    return false;
}

bool DecompressLibrary::getFileInfo(const std::string& filePath, std::string& fileName, size_t& fileSize, std::string& compressionType) {
    // 实现细节
    return false;
}

这个示例展示了如何使用libzip库来读取ZIP文件中的内容。实际应用中，可以根据需要选择其他压缩库（如zlib、LZMA等），并实现相应的解压缩逻辑。