miniz：一个轻量级、高性能的开源压缩库

目录

1.简介

 2.核心特性

3.基本使用示例

4.与 ZLIB 的对比

5.使用场景

6.注意事项

1.简介

       miniz 是一个轻量级、高性能的开源压缩库，专注于提供 ZLIB/GZIP 兼容的压缩和解压缩功能。它的核心优势在于体积小巧（单文件实现）、跨平台支持和零依赖，非常适合嵌入到各种应用程序中。       

        miniz的核心在于其简洁性和灵活性。它以单个源文件的形式发布，方便集成到任何项目中。通过CMake或Meson模块支持构建，兼容多种编译器，如GCC、Clang和Visual Studio。Miniz不仅适用于桌面应用程序开发，也适合嵌入式系统和移动平台。

        获取与安装：

1.官方仓库：https://github.com/richgel999/miniz

2.集成方法：

• 直接将 miniz.c 和 miniz.h 复制到项目中
• 在代码中包含 #include "miniz.h"
• 编译时将 miniz.c 一起编译

 2.核心特性

1.轻量级设计

• 仅包含两个文件：miniz.c 和 miniz.h，易于集成到项目中
• 无外部依赖，不依赖系统 ZLIB 库
• 编译后体积小（约 50KB-100KB，取决于功能配置）

2.功能完整

• 支持 DEFLATE 压缩算法（ZLIB 标准）
• 兼容 ZLIB 格式（RFC 1950）和 GZIP 格式（RFC 1952）
• 支持原始 DEFLATE 数据流（无头部 / 尾部）
• 提供压缩级别控制（1-9 级，1 最快，9 压缩率最高）

3.跨平台支持

• 兼容 Windows、Linux、macOS 等主流操作系统
• 支持 x86、x64、ARM 等架构
• 可在嵌入式系统中使用（资源占用低）

4.额外功能

• 内存中压缩 / 解压缩（无需文件操作）
• 支持流式处理（适合大文件）
• 提供 CRC32 校验功能
• 支持 ZIP 归档创建和读取（基础功能）

3.基本使用示例

以下是 miniz 库的基本使用示例，展示压缩和解压缩功能：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "miniz.h"

// 压缩函数
size_t compress_data(const unsigned char *p_src, size_t src_len, 
                    unsigned char *p_dst, size_t dst_capacity, 
                    int level) {
    z_stream zs;
    memset(&zs, 0, sizeof(zs));
    
    // 初始化压缩流
    int ret = deflateInit(&zs, level);
    if (ret != Z_OK) {
        printf("压缩初始化失败: %d\n", ret);
        return 0;
    }
    
    zs.next_in = (Bytef*)p_src;
    zs.avail_in = src_len;
    zs.next_out = (Bytef*)p_dst;
    zs.avail_out = dst_capacity;
    
    // 执行压缩
    ret = deflate(&zs, Z_FINISH);
    if (ret != Z_STREAM_END) {
        deflateEnd(&zs);
        printf("压缩失败: %d\n", ret);
        return 0;
    }
    
    size_t compressed_size = zs.total_out;
    
    // 释放资源
    deflateEnd(&zs);
    return compressed_size;
}

// 解压缩函数
size_t decompress_data(const unsigned char *p_src, size_t src_len,
                      unsigned char *p_dst, size_t dst_capacity) {
    z_stream zs;
    memset(&zs, 0, sizeof(zs));
    
    // 初始化解压缩流
    int ret = inflateInit(&zs);
    if (ret != Z_OK) {
        printf("解压缩初始化失败: %d\n", ret);
        return 0;
    }
    
    zs.next_in = (Bytef*)p_src;
    zs.avail_in = src_len;
    zs.next_out = (Bytef*)p_dst;
    zs.avail_out = dst_capacity;
    
    // 执行解压缩
    ret = inflate(&zs, Z_FINISH);
    if (ret != Z_STREAM_END) {
        inflateEnd(&zs);
        printf("解压缩失败: %d\n", ret);
        return 0;
    }
    
    size_t decompressed_size = zs.total_out;
    
    // 释放资源
    inflateEnd(&zs);
    return decompressed_size;
}

int main() {
    // 原始数据
    const char *original_data = "这是一段用于测试miniz库压缩功能的文本数据，"
                               "miniz是一个轻量级的压缩库，支持ZLIB/GZIP格式。";
    size_t original_size = strlen(original_data) + 1; // +1 包含终止符
    
    // 分配压缩缓冲区（通常为原始数据的1.5倍大小）
    size_t compress_buf_size = original_size * 2;
    unsigned char *compressed_data = (unsigned char*)malloc(compress_buf_size);
    if (!compressed_data) {
        printf("内存分配失败\n");
        return 1;
    }
    
    // 压缩数据（使用最高压缩级别9）
    size_t compressed_size = compress_data(
        (const unsigned char*)original_data, original_size,
        compressed_data, compress_buf_size, 9
    );
    
    if (compressed_size == 0) {
        free(compressed_data);
        return 1;
    }
    
    printf("原始大小: %zu 字节\n", original_size);
    printf("压缩后大小: %zu 字节\n", compressed_size);
    printf("压缩率: %.2f%%\n", (float)compressed_size / original_size * 100);
    
    // 分配解压缩缓冲区
    unsigned char *decompressed_data = (unsigned char*)malloc(original_size);
    if (!decompressed_data) {
        printf("内存分配失败\n");
        free(compressed_data);
        return 1;
    }
    
    // 解压缩数据
    size_t decompressed_size = decompress_data(
        compressed_data, compressed_size,
        decompressed_data, original_size
    );
    
    if (decompressed_size == 0) {
        free(compressed_data);
        free(decompressed_data);
        return 1;
    }
    
    // 验证解压缩结果
    if (memcmp(original_data, decompressed_data, original_size) == 0) {
        printf("解压缩成功，数据一致\n");
        // printf("解压缩内容: %s\n", decompressed_data);
    } else {
        printf("解压缩失败，数据不一致\n");
    }
    
    // 释放资源
    free(compressed_data);
    free(decompressed_data);
    
    return 0;
}

ZIP 文件操作示例

miniz 还提供了基本的 ZIP 文件操作功能：

// 创建ZIP文件并添加内容
mz_zip_archive zip_archive;
memset(&zip_archive, 0, sizeof(zip_archive));

// 初始化ZIP归档
if (!mz_zip_writer_init_file(&zip_archive, "example.zip", 0)) {
    printf("无法创建ZIP文件\n");
    return 1;
}

// 添加内存中的数据到ZIP
const char *file_content = "这是ZIP中的文件内容";
if (!mz_zip_writer_add_mem(&zip_archive, "test.txt", 
                          file_content, strlen(file_content), MZ_DEFAULT_COMPRESSION)) {
    printf("无法添加文件到ZIP\n");
    mz_zip_writer_end(&zip_archive);
    return 1;
}

// 完成ZIP文件创建
mz_zip_writer_end(&zip_archive);

4.与 ZLIB 的对比

5.使用场景

• 嵌入式系统中的数据压缩
• 游戏开发中的资源打包 / 解包
• 需要轻量级压缩方案的应用程序
• 替代系统 ZLIB 库以减少依赖
• 内存受限环境下的压缩需求

6.注意事项

1. 对于非常大的文件，建议使用流式处理接口
2. 压缩级别越高，压缩率越好，但速度越慢
3. 在资源受限的环境中，可通过宏定义裁剪不需要的功能
4. 虽然兼容 ZLIB 格式，但在极高性能要求的场景下，可能仍需考虑使用系统 ZLIB 库

miniz 以其轻量级设计和良好的兼容性，成为需要嵌入式压缩功能场景的理想选择。它的 API 设计与 ZLIB 相似，熟悉 ZLIB 的开发者可以快速上手。