zlib2

ZIP文件是一种很常见的压缩文件格式，用户在windows下经常要使用WINZIP程序进行文件压缩和解压操作。不过，WINZIP程序只能由用户操作，而没有提供开发方面的接口。这样，要想在用户的应用程序中加入文件压缩和解压功能，就有一定困难了。幸好，有ZLIB这个开放源代码的压缩和解压库可供开发人员使用。不过，ZLIB虽然支持文件压缩和解压，但只能对Linux/Unix下的GZ文件进行读写操作，对于Windows系统下的ZIP文件并不提供直接的支持。要解决ZLIB不能直接操作Windows ZIP文件的矛盾，就需要对Windows下ZIP文件结构进行分析，再结合ZLIB所提供的相关函数，加上一些开发技巧，自行开发相应的Winzip程序。

一、ZIP文件结构
ZIP文件基本结构如下：

{分文件头信息+文件压缩数据}+中心目录+中心目录记录结束符

更详细的说明如下：

    每个分文件头信息后面紧跟此文件压缩数据。如果压缩方式是不压缩，就是该文件的从第1个字节一直到最后一个字节的原始字节流；如果压缩方式是deflate，压缩数据就是经过deflate算法压缩过的字节流。

ZIP文件中通常有若干个分文件数据，最多可达到65535个。

文件的最后修改时间和日期按MS-DOS时间日期格式编码。时间和日期均为16位整数。

对于时间，16位格式分配如下：

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

小时

分

秒

对于日期，16位格式分配如下：

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

年-1980

月

日

ZIP文件使用32位CRC校验码检查数据是否有误。

    ZIP文件中单个文件和ZIP文件本身字节数不能大于4G，否则会出错。

文件名实际长度由文件名长这个字段指定，文件名中可以包含路径，但不包含驱动器盘符（要特别注意的是，所有路径分割符’\’都要转换为’/’，并且路径中第一个字符不能是’/’）。

外部文件属性这个字段，最低1个字节是文件的DOS属性字节，其它字节均设为0）。其中DOS属性字节格式如下：

7

6

5

4

3

2

1

0

未用

未用

档案

目录

卷标

系统

隐藏

只读

分文件头相对位移和中心目录初始偏移都是按字节表示的相对于ZIP文件开始位置的偏移量，用于在ZIP文件中准确定位。

中心目录中每个文件都可以有注释，用户可以将需要保存的额外信息保存在该字段中。

二、ZLIB使用说明

ZLIB的作者是文件压缩方面的专家，通过一系列复杂的算法实现了deflate这种格式的压缩与解压，并且为开发人员提供了相对简单的函数接口。

ZLIB流格式在RFC1950中有详细的定义。对于ZLIB流，除去流中开头的2个字节和结尾的4个字节，中间的连续字节流即经过deflate转换的压缩流。

ZLIB是开放源代码的，可以从www.zlib.net上下载源代码包，也可以下载编译好的Windows系统下的DLL。目前最新的ZLIB版本为1.2.3，dll文件名为zlib1.dll，头文件名为zlib.h，还需要用一个zconf.h。

本程序一共使用了ZLIB提供的6个函数，其中压缩函数3个，解压函数3个。

压缩要用到deflateInit、deflate、deflateEnd这3个函数，解压要用到inflateInit，inflate，inflateEnd这3个函数。

deflateInit在压缩开始之间调用，压缩结束后调用deflateEnd；同样，解压之前调用inflateInit，解压完成后调用inflateEnd。这4个函数都很好理解。

关键函数是deflate进行压缩，inflate进行解压。

deflate函数有两个参数，stream和flush。stream是一个结构体变量，有next_in、avail_in、next_out、avail_out这四个变量。next_in表示当前输入的字节数组，avail_in表示当前可用的输入字节数；next_out表示当前输出的字节数组,avail_out表示当前可用的输出字节数。当输入数据没有结束时flush设为Z_NO_FLUSH，否则设为Z_FINISH。next_out要至少比next_in大0.0015%。

inflate函数参数和deflate相同，但flush总是设为Z_NO_FLUSH。

为压缩整个文件，应当循环调用deflate函数进行数据压缩。同样，也要循环调用inflate函数进行解压。当avail_out这个变量为0时，表示输出缓冲已满，这时需要将next_out中数据写入文件，写入字节数由next_out大小-avail_out决定。然后重新调用deflate进行压缩或inflate进行解压。

三、程序开发过程

本程序使用Visual C++ 6.0开发。使用MFC AppWizard生成基于对话框的应用程序框架。

主对话框截图如图1所示。

图1  主界面

主对话框中加入菜单，包括文件和动作两个子菜单，其中文件菜单中只有一个打开菜单项，用于打开ZIP文件。动作菜单有加入、删除、解出三个菜单项。

菜单下面是一个MSFlexGrid控件，用于显示ZIP文件中的文件。

主对话框底部有三个标签，用于显示有关信息。

用户单击文件菜单的打开命令，会出现打开文件对话框，用于打开或新建ZIP文件。

用户单击动作菜单中的加入命令，会出现选择文件对话框，由用户选择要加入的文件。

选择文件对话框截图如2所示。

图2选择文件对话框

该对话框中，压缩和保存路径两个复选按钮默认都是选中状态，即进行压缩和保存文件路径，用户可以改变这个设置。压缩复选按钮左边是一个下拉列表框，由用户选择驱动器，上面的MSFlexGrid列表用于显示当前目录和文件，用户在该列表按空格键选择文件，选中文件将出现在对话框下面的列表框中，单击确定按钮则进行将选择文件加入ZIP文件。

用户单击动作菜单的解压按钮，会出现解压对话框，由用户输入解压路径。

解出对话框截图如下：

用户只要输入一个解压目录，并单击确定按钮，就会将ZIP文件中文件解压至该目录。

源文件中，有4个包含开发时加入的源代码：winzip.cpp中定义一些全局变量；selectfiledlg.cpp为选择文件对话框类；extractdlg.cpp为输入解压路径对话框类；winzipdlg.cpp为主对话框类，其中包含主要的源代码；其它文件均由MFC自动生成。2