【信源编码 作业三】基于LZO算法的词典压缩器实现

1. LZO算法的概述
LZO 是致力于解压速度的一种数据压缩算法，LZO 是 Lempel-Ziv-Oberhumer 的缩写。这个算法是无损算法，参考实现程序是线程安全的。 实现它的一个*软件工具是lzop。最初的库是用 ANSI C 编写、并且遵从 GNU通用公共许可证发布的，现在 LZO 有用于 Perl、Python 以及 Java 的各种版本。
LZO 库实现了许多有下述特点的算法：
* 解压简单，速度非常快。
* 解压不需要内存。
* 压缩相当地快。
* 压缩需要 64 kB 的内存。
* 允许在压缩部分以损失压缩速度为代价提高压缩率，解压速度不会降低。
* 包括生成预先压缩数据的压缩级别，这样可以得到相当有竞争力的压缩比。
* 另外还有一个只需要 8 kB 内存的压缩级别。
* 算法是线程安全的。
* 算法是无损的。
2. LZO算法的编解码器
先下载好lzo-2.10，目录如下所示：

lzo-2.10
|–asm
|–autoconf
|–B
|–doc
|–examples
|–include
|–lzotest
|–minilzo
|–src
|–tests
|–util
词典压缩器的实现步骤如下所示：

（1）选择代压缩文件按钮：

void CcompressDlg::OnBnClickedButton3()  
{  
    // TODO: 在此添加控件通知处理程序代码  
    CString strFile = _T("");  

    CFileDialog    dlgFile(TRUE, NULL, NULL, OFN_HIDEREADONLY, _T("Describe Files (*.cfg)|*.cfg|All Files (*.*)|*.*||"), NULL);  

    if (dlgFile.DoModal())  
    {  
        strFile = dlgFile.GetPathName();  
    }  

    UpdateData(true);          // 获取数据  
    path = strFile;  
    UpdateData(false);         // 更新数据  
}  

（2）选择解压缩文件按钮：

void CcompressDlg::OnBnClickedButton4()  
{  
    // TODO: 在此添加控件通知处理程序代码  
    CString strFile = _T("");  

    CFileDialog    dlgFile(TRUE, NULL, NULL, OFN_HIDEREADONLY, _T("Describe Files (*.cfg)|*.cfg|All Files (*.*)|*.*||"), NULL);  

    if (dlgFile.DoModal())  
    {  
        strFile = dlgFile.GetPathName();  
    }  

    UpdateData(true);          // 获取数据  
    path_decompress = strFile;  
    UpdateData(false);         // 更新数据  
}  

（3）压缩按钮：

void CcompressDlg::OnBnClickedButton1()  
{  
    // TODO: 在此添加控件通知处理程序代码  
#ifdef _UNICODE  
    LONG len1;  
    len1 = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, path, -1, NULL, 0, NULL, NULL);  
    char *textPath = (char *)malloc(sizeof(char)*(len1 + 1));  
    memset(textPath, 0, len1 + 1);  
    WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, path, -1, textPath, len1 + 1, NULL, NULL);  
#else  
    ptr = new char[str.GetAllocLength() + 1];  
#endif  
    err = fopen_s(&ifp, textPath, "rb");  
    if (err == 0)  
    {  
        printf("Thefile'crt_fopen_s.c'wasopened\n");  
    }  
    fseek(ifp, 0, SEEK_END);  
    unsigned long len = ftell(ifp);  
    myInLen = len;  
    fseek(ifp, 0, SEEK_SET);  
    cpTemp = (char*)malloc(len * sizeof(char));  
    fread(cpTemp, sizeof(char), len, ifp);  
    char *in = cpTemp;  
    char *out = (char*)malloc((len + len / 16 + 64 + 3) * sizeof(char));  

    if (lzo_init() != LZO_E_OK)  
    {  
        printf("internal error - lzo_init() failed !!!\n");  
        printf("(this usually indicates a compiler bug - try recompiling\nwithout optimizations, and enable '-DLZO_DEBUG' for diagnostics)\n");  

    }  

    lzo_uint in_len;  
    in_len = len;  
    lzo_memset(in, 0, in_len);  
    lzo_uint out_len;  

    int r;  

    r = lzo1x_1_compress((unsigned char*)in, in_len, (unsigned char*)out, &out_len, wrkmem);  
    char mess[256];  

    if (r == LZO_E_OK)  
    {  
        sprintf_s(mess, sizeof(mess),  "压缩成功！\n\n原文件大小：%lu bytes\n压缩后大小：%lu bytes\n\n解压得到的文件“compress.txt”保存于工程目录下",  
            (unsigned long)in_len, (unsigned long)out_len);  
        MessageBox(CString(mess));  

    }  
    else  
    {  
        /* this should NEVER happen */  
        sprintf_s(mess, sizeof(mess), "压缩失败!\n %d\n", r);  
        MessageBox(CString(mess));  
    }  
    /* check for an incompressible block */  
    if (out_len >= in_len)  
    {  
        sprintf_s(mess, sizeof(mess), "未压缩！\n");  
        MessageBox(CString(mess));  
    }  

    err = fopen_s(&ofp, ".\\compress.txt", "wb");  
    fwrite(out, sizeof(char), out_len, ofp);  

    fclose(ifp);  
    fclose(ofp);  
    free(cpTemp);  
    free(out);  
    free(textPath);  

}  

（4）解压缩按钮：

void CcompressDlg::OnBnClickedButton2()  
{  
    // TODO: 在此添加控件通知处理程序代码  
#ifdef _UNICODE  
    LONG len1;  
    len1 = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, path_decompress, -1, NULL, 0, NULL, NULL);  
    char *textPath = (char *)malloc(sizeof(char)*(len1 + 1));  
    memset(textPath, 0, len1 + 1);  
    WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, path_decompress, -1, textPath, len1 + 1, NULL, NULL);  
#else  
    ptr = new char[str.GetAllocLength() + 1];  
#endif  
    err = fopen_s(&ifp, textPath, "rb");  
    if (err == 0)  
    {  
        printf("Thefile'crt_fopen_s.c'was opened\n");  
    }  
    fseek(ifp, 0, SEEK_END);  
    unsigned long len = ftell(ifp);  
    fseek(ifp, 0, SEEK_SET);  
    cpTemp = (char*)malloc(len * sizeof(char));  
    fread(cpTemp, sizeof(char), len, ifp);  
    char *in = cpTemp;  
    char *out = (char *)malloc(len*100* sizeof(char));  
    memset(out, 0, len * 100 * sizeof(char));  

    int r;  
    lzo_uint new_len;  
    r = lzo1x_decompress((unsigned char*)in, len, (unsigned char*)out, &new_len, NULL);  

    char mess[256];  
    if (r == LZO_E_OK && new_len == myInLen)  
    {  
        sprintf_s(mess, sizeof(mess), "解压成功！\n\n待解压文件大小： %lu bytes\n解压后文件大小： %lu bytes\n\n解压得到的文件“decompress.txt”保存于工程目录下",  
            (unsigned long)len, (unsigned long)new_len);  
        MessageBox(CString(mess));  
    }  
    else  
    {  
        /* this should NEVER happen */  
        sprintf_s(mess, sizeof(mess), "解压失败！ %d\n", r);  
        MessageBox(CString(mess));  
    }  
    err = fopen_s(&ofp, ".\\decompress.txt", "wt+");  
    fwrite(out, sizeof(char), new_len, ofp);  

    fclose(ifp);  
    fclose(ofp);  
    free(cpTemp);  
    free(textPath);  
    free(out);  
} 

界面效果如下所示：

压缩结果如下所示：

解压缩结果如下所示：