C语言中高效压缩与解压数据（LZMA库使用入门教程）

准备工作：安装LZMA库

在开始编码前，你需要确保系统中已安装 liblzma 开发库。

• Ubuntu/Debian：运行 sudo apt-get install liblzma-dev
• CentOS/RHEL：运行 sudo yum install xz-devel
• macOS（使用 Homebrew）：运行 brew install xz

压缩数据：使用LZMA压缩字符串

下面是一个简单的 C 程序，演示如何使用 LZMA 库将一段文本压缩为二进制数据：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <lzma.h>int compress_data(const char* input, size_t input_size,                  uint8_t** output, size_t* output_size) {    lzma_stream strm = LZMA_STREAM_INIT;    lzma_ret ret;    // 初始化压缩器，使用默认预设（压缩级别6）    ret = lzma_easy_encoder(&strm, 6, LZMA_CHECK_CRC64);    if (ret != LZMA_OK) {        fprintf(stderr, "Error initializing encoder\n");        return -1;    }    *output_size = input_size * 2; // 初始估计输出缓冲区大小    *output = malloc(*output_size);    if (!*output) {        lzma_end(&strm);        return -1;    }    strm.next_in = (const uint8_t*)input;    strm.avail_in = input_size;    strm.next_out = *output;    strm.avail_out = *output_size;    while (1) {        ret = lzma_code(&strm, LZMA_FINISH);        if (ret == LZMA_STREAM_END)            break;        if (ret != LZMA_OK) {            fprintf(stderr, "Compression error\n");            free(*output);            lzma_end(&strm);            return -1;        }        // 如果输出缓冲区不够，重新分配        if (strm.avail_out == 0) {            *output_size *= 2;            uint8_t* tmp = realloc(*output, *output_size);            if (!tmp) {                free(*output);                lzma_end(&strm);                return -1;            }            *output = tmp;            strm.next_out = *output + (*output_size / 2);            strm.avail_out = *output_size / 2;        }    }    *output_size = strm.total_out;    lzma_end(&strm);    return 0;}int main() {    const char* text = "Hello, this is a test string for LZMA compression in C language!";    size_t input_len = strlen(text);    uint8_t* compressed = NULL;    size_t compressed_size = 0;    if (compress_data(text, input_len, &compressed, &compressed_size) == 0) {        printf("原始大小: %zu 字节\n", input_len);        printf("压缩后大小: %zu 字节\n", compressed_size);        free(compressed);    } else {        fprintf(stderr, "压缩失败！\n");        return 1;    }    return 0;}

解压数据：还原原始内容

压缩后的数据必须能正确解压。以下是对应的解压函数：

int decompress_data(const uint8_t* input, size_t input_size,                    char** output, size_t* output_size) {    lzma_stream strm = LZMA_STREAM_INIT;    lzma_ret ret;    ret = lzma_stream_decoder(&strm, UINT64_MAX, 0);    if (ret != LZMA_OK) {        fprintf(stderr, "Error initializing decoder\n");        return -1;    }    *output_size = 1024; // 初始缓冲区    *output = malloc(*output_size);    if (!*output) {        lzma_end(&strm);        return -1;    }    strm.next_in = input;    strm.avail_in = input_size;    strm.next_out = (uint8_t*)*output;    strm.avail_out = *output_size;    while (1) {        ret = lzma_code(&strm, LZMA_FINISH);        if (ret == LZMA_STREAM_END)            break;        if (ret != LZMA_OK) {            fprintf(stderr, "Decompression error\n");            free(*output);            lzma_end(&strm);            return -1;        }        if (strm.avail_out == 0) {            *output_size *= 2;            char* tmp = realloc(*output, *output_size);            if (!tmp) {                free(*output);                lzma_end(&strm);                return -1;            }            *output = tmp;            strm.next_out = (uint8_t*)(*output + (*output_size / 2));            strm.avail_out = *output_size / 2;        }    }    *output_size = strm.total_out;    lzma_end(&strm);    return 0;}

编译与运行

将上述代码保存为 lzma_demo.c，然后使用以下命令编译（注意链接 lzma 库）：

gcc -o lzma_demo lzma_demo.c -llzma

运行程序：

./lzma_demo

常见问题与注意事项

• 内存管理：务必在使用完压缩/解压缓冲区后调用 free() 释放内存。
• 错误处理：LZMA 函数返回多种状态码（如 LZMA_MEM_ERROR、LZMA_DATA_ERROR），建议根据返回值做详细判断。
• 压缩级别：在 lzma_easy_encoder 中，第二个参数是压缩级别（0~9），级别越高压缩率越好但速度越慢。

总结

通过本教程，你已经掌握了在 C语言 中使用 LZMA库 进行数据压缩与解压的基本方法。无论是处理日志文件、网络传输还是嵌入式系统中的资源打包，LZMA 都是一个强大而高效的选择。记住关键词：C语言、lzma压缩、lzma解压 和 LZMA库使用教程，它们将帮助你在开发中快速定位相关技术方案。

提示：实际项目中建议封装压缩/解压函数为模块，提高代码复用性。