gzip 算法文档
GZIP源码分析。

关于GZIP1.2.4的分析葛伟(南京航空航天大学信息学院计算机系学号:040130520)摘要:简要的分析了GZIP的文件格式,基本的压缩使用的算法和实现,以及对GZIP 1.2.4的源码的主要函数进行了分析说明,阐述了对其中算法的一些自己的看法。
关键词:GZIP 1.2.4,GZIP分析1.GZIP文件的基本格式说明由于下面的分析会用到GZIP文件的格式中的内容,所以先对GZIP文件的格式进行一下简要的介绍。
GZIP文件由1到多个“块”组成,实际上通常只有1个块。
每个块包含头部、数据和尾部三部分。
| ID1 | ID2 | CM | FLG | MTIME | XFL | OS | 额外的头字段| 压缩的数据| CRC32 | ISIZE | 其中,头部分包括ID1,ID2,CM,FLG,MTIME,XFL,OS,以及额外的头字段。
∙ID1与ID2:各1字节。
固定值,ID1 = 31 (0x1F),ID2 = 139(0x8B),表示GZIP格式。
∙CM:1字节。
压缩方法。
目前只有一种:CM = 8,表示使用DEFLATE方法。
∙FLG:1字节。
标志。
bit 0 FTEXT - 指示文本数据bit 1 FHCRC - 指示存在CRC16头校验字段bit 2 FEXTRA - 指示存在可选项字段bit 3 FNAME - 指示存在原文件名字段bit 4 FCOMMENT - 指示存在注释字段bit 5-7 保留∙MTIME:4字节。
更改时间。
UINX格式。
∙XFL:1字节。
附加的标志。
当CM = 8时,XFL = 2 - 最大压缩但最慢的算法;XFL = 4 - 最快但最小压缩的算法∙OS:1字节。
操作系统,确切地说应该是文件系统。
有下列定义:0 - FAT文件系统(MS-DOS, OS/2, NT/Win32)1 – Amiga2 - VMS/OpenVMS3 – Unix4 - VM/CMS5 - Atari TOS6 - HPFS文件系统(OS/2, NT)7 – Macintosh8 - Z-System9 - CP/M10 - TOPS-2011 - NTFS文件系统(NT)12 – QDOS13 - Acorn RISCOS255 - 未知额外的头字段:(若FLG.FEXTRA = 1)|SI1|SI2| XLEN | 长度为XLEN字节的可选项 |(若FLG.FNAME = 1)| 原文件名(以NULL结尾)|(若FLG.FCOMMENT = 1)| 注释文字(只能使用iso-8859-1字符,以NULL结尾) |(若FLG.FHCRC = 1)| CRC16 |存在额外的可选项时,SI1与SI2指示可选项ID,XLEN指示可选项字节数。
gzip 压缩用法 -回复

gzip 压缩用法-回复gzip是一种压缩算法,常用于减小文件大小以便更快地在网络中传输文件。
本文将详细介绍gzip的用法,包括压缩文件、解压文件以及其他常用的gzip命令。
一、压缩文件在使用gzip压缩文件之前,需要确保系统已经安装了gzip工具。
在大多数Linux发行版中,gzip是默认安装的,但如果您的系统中没有gzip,请使用包管理器进行安装。
1. 压缩单个文件要压缩单个文件,可以使用以下命令:gzip filename例如,要压缩名为`example.txt`的文件,运行以下命令:gzip example.txt这将在当前目录下生成一个名为`example.txt.gz`的gzip压缩文件。
2. 压缩多个文件要压缩多个文件,可以使用通配符(*)来指定文件名。
例如,要压缩当前目录下的所有文本文件,可以运行以下命令:gzip *.txt这将压缩所有扩展名为.txt的文件,并在相同的目录下生成对应的gzip压缩文件。
3. 压缩文件时保留原始文件默认情况下,gzip在压缩文件后会删除原始文件。
如果您希望保留原始文件,请使用`-k`选项。
例如:gzip -k example.txt这将压缩`example.txt`文件并保留原始文件。
4. 压缩文件时显示压缩比要在压缩文件时显示压缩比,可以使用`-v`选项。
例如:gzip -v example.txt这将在压缩`example.txt`文件时显示压缩比。
5. 压缩文件时使用不同的压缩级别gzip提供了多个压缩级别,数字越大表示压缩率越高、时间越长。
默认压缩级别为6。
要使用不同的压缩级别,可以使用`-n`选项,并指定一个整数值。
例如:gzip -n 9 example.txt这将使用压缩级别9对`example.txt`文件进行压缩,以获得更高的压缩率和更长的压缩时间。
二、解压文件解压gzip压缩文件非常简单,只需使用`gunzip`命令即可。
以下是解压gzip文件的几种常用方法:1. 解压单个文件要解压一个gzip压缩文件,可以使用以下命令:gunzip filename.gz例如,要解压名为`example.txt.gz`的文件,运行以下命令:gunzip example.txt.gz这将解压缩文件并还原为`example.txt`。
GZIP文件格式

ID1(1 byte)与ID2(1 byte):固定值,ID1 = 31 (0x1F),ID2 = 139(0x8B),GZIP格式标志。
CM(1 byte):压缩方法(0..7 reserved, 8 = deflate)。
FLG(1 byte):标志位。
bit 0 set: 文件可能是ASCII文本文件
ISIZE(4 byte):这是原始数据的长度以2的32次方为模的值。GZIP中字节排列顺序是LSB方式,即Little-Endian,与ZLIB中的相反。
|ID1|ID2| CM|FLG| MTIME |XFL| OS| 额外的头字段 | 压缩的数据 | CRC32 | ISIZE |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+========//========+===========//==========+---+---+---+---+---+---+---+---+
GZIP本身只是一种文件格式,其内部通常采用DEFLATE数据格式,而DEFLATE采用LZ77压缩算法来压缩数据。
GZIP文件由1到多个“块”组成,实际上通常只有1块。每个块包含-+---+---+---+---+---+---+---+---+---+========//========+===========//==========+---+---+---+---+---+---+---+---+
gzip 压缩用法 -回复

gzip 压缩用法-回复gzip是一种常用的压缩算法和文件格式,用于减小文件的大小并提高传输速度。
本文将详细介绍gzip的压缩用法,包括基本概念、压缩与解压缩的方法和流程、常见应用场景以及一些高级特性。
一、基本概念# 1.1 什么是gzip?gzip是GNU项目中的一个压缩程序,通过使用Lempel-Ziv(LZ77)算法和哈夫曼编码实现数据的压缩和解压缩。
它能够将文件压缩成更小的尺寸,以便在存储或传输过程中节省带宽和提升速度。
# 1.2 gzip文件格式gzip文件由两部分组成:压缩的数据流(compressed data stream)和一些描述压缩前数据的元数据(metadata)。
压缩的数据流是实际的压缩数据,而元数据则包含了文件的一些信息,例如原始文件名、权限和时间等。
二、压缩与解压缩gzip提供了一种方便的命令行工具,用于进行文件的压缩和解压缩操作。
它采用以下语法:gzip [选项] 文件选项可以是以下几种:- -r:递归处理目录下的所有文件;- -d:解压缩文件;- -k:保留原始文件(默认情况下,压缩后会删除原始文件);- -c:将压缩结果输出到标准输出。
例如,要压缩名为example.txt的文件,可以使用以下命令:gzip example.txt解压缩gzip文件同样简单易用。
可以使用以下命令:gzip -d 文件例如,要解压缩名为example.txt.gz的文件,可以使用以下命令:gzip -d example.txt.gz三、压缩与解压缩流程# 3.1 压缩流程gzip的压缩流程可以分为以下几个步骤:1. 打开要压缩的文件;2. 创建输出的gzip文件;3. 初始化压缩器;4. 将文件内容读入内存,并调用压缩器进行压缩;5. 将压缩后的数据写入gzip文件中;6. 关闭文件和压缩器。
# 3.2 解压缩流程解压缩gzip文件的流程与压缩相似,但步骤略有不同:1. 打开要解压的gzip文件;2. 创建输出的文件;3. 初始化解压缩器;4. 读取gzip文件中的压缩数据;5. 将压缩数据解压缩,并写入输出的文件中;6. 关闭文件和解压缩器。
gzip压缩算法

下面我们就来介绍gzip如何实现寻找当前strstart开始的串的最长匹配串。
如果每次为当前串寻找匹配串时,都要和之前的每个串的至少3个字节进行比较的话,那么比较量将是非常非常大的。为了提高比较速度,gzip使用了哈希表。这是gzip实现LZ77的关键。这个哈希表是一个叫head的数组(后面我们将看到为什么这个缓冲区叫head)。gzip对windows中的每个串,使用串的头三个字节,也就是strstart,strstart 1,strstart 2,用一个设计好的哈希函数来进行计算,得到一个插入位置ins_h。也就是用串的头三个字节来确定一个插入位置。然后把串的位置,也就是 strstart的值,保存在head数组的第ins_h项中。我们马上就可以看到为什么要这样做。head数组在没有插入任何值时,全部为0。
首先,gzip 从要压缩的文件中读入64KB的内容到一个叫window的缓冲区中。为了简单起见,我们以32KB以下文件的压缩为例做说明。对于我们这里使用32KB以下文件,gzip将整个文件读入到window缓冲区中。然后使用一个叫strstart的变量在window数组中,从0开始一直向后移动。strstart在每一个位置上,都在它之前的区域中,寻找和当前strstart开始的串的头3个字节匹配的串,并试图从这些匹配串中找到最长的匹配串。
现在我们也就知道了,三个字节通过哈希函数计算得到同一ins_h的所有的串被链在了一起,head[ins_h]为链头,prev数组中放着的更早的串。这也就是head和prev名称的由
来。
gzip寻找匹配串的另外一个值得注意的实现是,延迟匹配。会进行两次尝试。比如当前串为str,那么str发生匹配以后,并不发生压缩,还会对str 1串进行匹配,然后看哪种
超级变态的gzip算法

gzip 使用deflate算法进行压缩。
zlib,以及图形格式png,使用的压缩算法也是deflate算法。
从gzip的源码中,我们了解到了defalte算法的原理和实现。
我阅读的gzip版本为gzip-1.2.4。
下面我们将要对deflate算法做一个分析和说明。
首先简单介绍一下基本原理,然后详细的介绍实现。
1 gzip 所使用压缩算法的基本原理gzip 对于要压缩的文件,首先使用LZ77算法的一个变种进行压缩,对得到的结果再使用Huffman编码的方法(实际上gzip根据情况,选择使用静态Huffman编码或者动态Huffman 编码,详细内容在实现中说明)进行压缩。
所以明白了LZ77算法和Huffman编码的压缩原理,也就明白了gzip的压缩原理。
我们来对LZ77算法和Huffman编码做一个简单介绍。
1.1 LZ77算法简介这一算法是由Jacob Ziv 和Abraham Lempel 于1977 年提出,所以命名为LZ77。
1.1.1 LZ77算法的压缩原理如果文件中有两块内容相同的话,那么只要知道前一块的位置和大小,我们就可以确定后一块的内容。
所以我们可以用(两者之间的距离,相同内容的长度)这样一对信息,来替换后一块内容。
由于(两者之间的距离,相同内容的长度)这一对信息的大小,小于被替换内容的大小,所以文件得到了压缩。
下面我们来举一个例子。
有一个文件的内容如下 其中有些部分的内容,前面已经出现过了,下面用()括起来的部分就是相同的部分。
(http://jiurl.)nease(.net)我们使用(两者之间的距离,相同内容的长度) 这样一对信息,来替换后一块内容。
(22,13)nease(23,4)(22,13)中,22为相同内容块与当前位置之间的距离,13为相同内容的长度。
(23,4)中,23为相同内容块与当前位置之间的距离,4为相同内容的长度。
由于(两者之间的距离,相同内容的长度)这一对信息的大小,小于被替换内容的大小,所以文件得到了压缩。
gzip设置帮助文档(IIS6、IIS7、Apache、Nginx)

源站gzip帮助说明gzip压缩分为两种,http1.0压缩和http1.1压缩,这两种压缩的压缩方法和response header都一样,只是客户端和服务器通讯的http协议不同。
下面为四种类型的设置步骤:一、IIS 6.0中配置HTTP Gzip压缩的步骤:1.首先,如果你需要压缩静态文件(HTML),需要在硬盘上建一个目录,并给它“IUSR_机器名”这个用户的写权限,然后在我的电脑-管理-服务和应用程序,打开Internet信息服务(IIS)管理器,右击"网站"->"属性",选择"服务"。
在"HTTP压缩"框中选中"压缩应用程序文件"和"压缩静态文件",按需要设置"临时目录"和"临时目录的最大限制";2.在Internet信息服务(IIS)管理器,右击"Web服务扩展"->"增加一个新的Web服务扩展...",在"新建Web服务扩展"框中输入扩展名"HTTPCompression"或者”gzip”,添加"要求的文件"为C:\WINDOWS\system32\inetsrv\gzip.dll,其中 Windows系统目录根据您的安装可能有所不同,选中"设置扩展状态为允许";3.使用文本编辑器打开C:\Windows\System32\inetsrv\MetaBase.xml(建议先备份),找到Location ="/LM/W3SVC/Filters/Compression/gzip",如果需要压缩动态文件,则将HcDoDynamicCompression设置为"TRUE",并在HcScriptFileExtensions中增加您要压缩的动态文件后缀名,如aspx;如果需要压缩静态文件,则将HcDoStaticCompression和HcDoOnDemandCompression设置为 "TRUE",并在HcFileExtensions中增加您需要压缩的静态文件后缀名,如xml、css等; HcDynamicCompressionLevel和HcOnDemandCompLevel表示需要的压缩率,数字越小压缩率越低;4.由于iis默认支持http1.1不支持http1.0,也不允许代理访问压缩,需我们将下面的两项设置为允许由TRUE修改为FALSE:HcNoCompressionForHttp10 对Http1.0禁用压缩HcNoCompressionForProxies 对代理禁用禁用压缩5.编辑完毕后保存MetaBase.xml文件;如果文件无法保存,则可能IIS正在使用该文件。
c语言gzip解压算法

c语言gzip解压算法C语言gzip解压算法是一种常见的数据压缩算法,它可以将压缩后的数据解压缩为原始数据。
下面是关于C语言gzip解压算法的一些内容:1. gzip压缩算法gzip压缩算法是一种基于LZ77算法和哈夫曼编码的数据压缩算法。
它的基本原理是将重复出现的数据块用指针指向已经出现的数据块,然后用哈夫曼编码对指针和未出现的数据块进行编码,从而实现数据压缩。
2. gzip解压算法gzip解压算法的基本原理是将压缩后的数据块进行解码,还原出指针和未出现的数据块,然后将它们按照指针指向的位置拼接起来,最终得到原始数据。
3. C语言gzip解压函数在C语言中,我们可以使用zlib库中的gzopen、gzread和gzclose函数来实现gzip解压。
其中,gzopen函数用于打开压缩文件,gzread函数用于读取压缩文件中的数据,gzclose函数用于关闭压缩文件。
4. C语言gzip解压示例代码下面是一个简单的C语言gzip解压示例代码:```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <zlib.h>int main(){gzFile file = gzopen("test.gz", "rb");if (file == NULL) {printf("Failed to open file!\n");return 1;}char buffer[1024];int ret;while ((ret = gzread(file, buffer, sizeof(buffer))) > 0) {fwrite(buffer, 1, ret, stdout);}gzclose(file);return 0;}```以上就是关于C语言gzip解压算法的一些内容,希望对大家有所帮助。
golang 常用的压缩算法

golang 常用的压缩算法Golang是一种快速、高效的编程语言,被广泛用于开发云计算、网络服务和高性能应用程序等领域。
在处理数据和文件时,压缩是一项常见的任务,通过压缩可以减小数据的体积,提高存储和传输效率。
本文将介绍在Golang中常用的压缩算法,包括gzip、zip和tar。
一、gzip压缩算法gzip是一种在Linux和UNIX系统中广泛使用的压缩算法,也被Golang 支持。
它可以压缩和解压缩单个文件,通过gzip算法可以将文件体积减小至原始的一半甚至更小。
在Golang中,可以使用内置的标准库`compress/gzip`来实现gzip压缩。
首先,我们需要创建一个用于压缩的gzip.Writer对象,通过给定的io.Writer对象作为参数。
然后,我们可以使用`Write`函数将数据写入gzip.Writer对象,最后使用`Close`函数关闭并刷新gzip.Writer对象,将压缩后的数据写入底层io.Writer对象。
以下是一个示例代码,展示如何使用gzip压缩一个文件:gopackage mainimport ("compress/gzip""fmt""io""os")func compressFile(inputFile string, outputFile string) error { 打开输入文件input, err := os.Open(inputFile)if err != nil {return err}defer input.Close()创建输出文件output, err := os.Create(outputFile)if err != nil {return err}defer output.Close()创建gzip.Writer对象gzipWriter := gzip.NewWriter(output)defer gzipWriter.Close()将输入文件内容写入gzip.Writer对象_, err = io.Copy(gzipWriter, input)if err != nil {return err}刷新缓冲区,确保所有数据都被写入输出文件err = gzipWriter.Flush()if err != nil {return err}return nil}func main() {err := compressFile("input.txt", "output.txt.gz")if err != nil {fmt.Println(err)} else {fmt.Println("File compressed successfully.")}}以上代码中,我们首先打开输入文件`input.txt`,然后创建输出文件`output.txt.gz`,并通过`gzip.NewWriter`函数创建gzip.Writer对象`gzipWriter`。
gzip原理

gzip原理
gzip是一种数据压缩格式和相应的压缩算法。
它通常用于将大型文本文件或数据转换为更小的文件以便更快地传输或存储。
gzip实现数据压缩是通过使用Lempel-Ziv算法和霍夫曼编码的组合。
Lempel-Ziv算法是一种基于字典的压缩算法,它通过建立一个字典来存储先前看到的字符序列,并将重复的序列替换为短的指针,从而实现数据压缩。
在Lempel-Ziv算法中,当新输入字符与字典中已有的字符序列匹配时,算法将匹配的序列替换为指针以覆盖多个字符。
这样就能大大减小数据的尺寸。
而霍夫曼编码则是一种基于字符频率的编码算法,它通过将经常出现的字符编码为较短的编码,将不经常出现的字符编码为较长的编码,从而有效减小了数据存储的大小。
在gzip的压缩过程中,数据首先被分为多个块,并针对每个块进行独立的压缩。
然后,将每个块的压缩结果进行串联输出。
解压gzip文件的过程相反。
由于gzip文件是一系列已压缩数据块的串联,因此解压程序必须识别每个数据块的压缩方法,并对其执行相应的解压缩操作。
最后,解压程序将每个数据块的结果合并为最终输出。
总之,gzip算法是一种通过使用Lempel-Ziv算法和霍夫曼编码实现数据压缩的方法。
它将大型文本文件或数据转换为更小的文件以便更快地传输或存储。
phpgzip用法

phpgzip用法在PHP中,Gzip是一种用于在客户端和服务器之间进行数据压缩和解压缩的同名编码算法。
通过使用Gzip,可以大大减小传输数据的大小,提高网络传输的效率。
本文将介绍如何在PHP中使用Gzip进行数据压缩和解压缩。
一、Gzip的原理Gzip是一种压缩算法,其原理是将文本数据转换为二进制格式,通过使用霍夫曼编码等技术,减小数据的体积。
压缩后的数据会加上Gzip头部和尾部信息,用于标识数据的压缩格式。
在传输过程中,客户端和服务器之间会通过HTTP请求和响应头部中的Content-Encoding字段来告知对方使用Gzip进行数据压缩和解压缩。
二、启用Gzip压缩在PHP中,可以通过以下几种方式启用Gzip压缩:```<IfModule mod_deflate.c>AddOutputFilterByType DEFLATE text/html text/plain text/xml</IfModule>```上述配置将对HTML、纯文本和XML文件进行压缩。
2. 使用PHP内置函数:PHP提供了一些内置函数来开启Gzip压缩。
例如,可以使用ob_gzhandler(函数来启用Gzip压缩:<?phpob_start('ob_gzhandler');>```上述代码会将输出缓冲区创建为一个Gzip处理程序,并在输出时自动进行数据压缩。
三、自定义Gzip压缩除了使用服务器配置文件和PHP内置函数来启用Gzip压缩外,还可以使用PHP提供的压缩和解压缩函数来自定义Gzip压缩。
1. 使用gzencode(函数进行压缩:gzencode(函数可以将数据进行Gzip压缩,并返回压缩后的数据。
以下是一个示例代码:```<?php$data = "This is a test string";>```2. 使用gzdecode(函数进行解压缩:gzdecode(函数可以将Gzip压缩的数据进行解压缩,并返回解压后的数据。
python gzip 编码

Python Gzip 编码1. 什么是 Gzip 编码Gzip(GNU zip)是一种用于文件压缩和解压缩的文件格式和算法。
Gzip 编码是一种数据压缩算法,通过减小文件的大小来节省存储空间和网络带宽。
Gzip 编码通常用于在网络传输中压缩文件,以提高传输速度和降低数据传输的成本。
2. Gzip 编码的特点Gzip 编码具有以下几个特点:2.1 压缩比高Gzip 编码使用 DEFLATE 算法进行数据压缩,这是一种无损压缩算法。
DEFLATE 算法通过消除数据中的冗余信息来减小文件的大小。
因此,Gzip 编码可以在不丢失数据的情况下显著减小文件的大小。
2.2 快速压缩和解压缩Gzip 编码的压缩和解压缩速度相对较快。
这是因为 DEFLATE 算法是一种基于哈夫曼编码和字典压缩的算法,它可以在较短的时间内对文件进行压缩和解压缩操作。
2.3 广泛支持Gzip 编码是一种广泛支持的文件格式和算法,几乎所有的操作系统和编程语言都提供了对 Gzip 编码的支持。
这使得开发人员可以在不同的平台上使用 Gzip 编码进行文件压缩和解压缩操作。
3. Python 中的 Gzip 模块Python 提供了 Gzip 模块,用于在 Python 程序中进行 Gzip 编码和解码操作。
Gzip 模块提供了一组函数和类,可以方便地进行文件的压缩和解压缩操作。
3.1 压缩文件使用 Gzip 模块可以轻松地压缩文件。
以下是使用 Gzip 模块压缩文件的示例代码:import gzipdef compress_file(input_file, output_file):with open(input_file, 'rb') as f_in:with gzip.open(output_file, 'wb') as f_out:f_out.writelines(f_in)在上述代码中,compress_file函数接受输入文件和输出文件的路径作为参数,并使用gzip.open函数打开输入文件和输出文件。
gzip 压缩变量长度

gzip 压缩变量长度
在计算机科学中,gzip是一种常见的压缩算法,用于减小文件的大小,以便更快地传输和存储。
然而,gzip算法在压缩具有较短的可变长度数据的文件时可能会表现不佳。
对于这些文件,使用更高效的压缩算法可能更为合适。
例如,考虑一个简单的文本文件,其中包含一系列长度为1到100的整数,每个整数占据一个文本行。
在这种情况下,由于每个整数都以文本形式表示,并且它们的长度可变,因此文件的大小将相对较大。
如果使用gzip压缩此文件,它将进行所谓的“行压缩”,其中连续的空格和换行符将被压缩。
尽管如此,由于每个整数占据的行长度不同,因此压缩效果可能并不理想。
为了获得更好的压缩效果,可以考虑使用具有更高级别压缩率的算法,例如bzip2或LZMA。
这些算法针对可变长度数据进行了优化,因此它们可以更有效地减小文件的大小。
但是,请注意,这些算法比gzip需要更多的计算资源来执行压缩和解压缩操作。
因此,在选择压缩算法时,需要根据特定需求进行权衡。
pythongzip压缩数据容量原理

pythongzip压缩数据容量原理gzip是一种用于文件压缩和解压缩的文件格式和算法。
它采用DEFLATE算法,该算法使用了一系列压缩技术,如霍夫曼编码和字典压缩,以减小文件的体积。
gzip的原理如下:1.基本原理:- gzip使用DEFLATE算法对数据进行压缩。
-DEFLATE算法由两个阶段组成:压缩和解压缩。
-压缩阶段通过消除数据中的冗余和重复信息来减小数据的体积。
-解压缩阶段通过恢复压缩数据的原始内容来还原数据。
2.数据压缩:- 首先,gzip将数据划分为多个块,每个块的大小通常为32KB。
-对每个块进行压缩,使用DEFLATE算法对块中的数据进行处理。
-DEFLATE算法使用霍夫曼编码对数据进行无损压缩,将常见的数据模式映射为更短的编码。
- 此外,DEFLATE算法还使用字典压缩来处理连续出现的数据模式。
它使用前缀树(Huffman树)来构建字典,并将连续出现的数据模式替换为字典索引。
3.数据解压缩:- gzip通过DEFLATE算法的逆操作来解压缩数据。
- 首先,gzip读取压缩数据的文件头部分,获取压缩数据的相关信息。
- 然后,gzip使用DEFLATE算法对压缩数据进行解压缩,将数据还原为原始内容。
- 解压缩过程中,gzip使用Huffman树根据压缩数据中的编码找到原始数据模式,然后使用相应的字典索引还原连续出现的数据模式。
- 最后,gzip将解压缩的数据写入输出文件中。
通过gzip压缩数据的原理,可以了解到以下几点:1. gzip采用了压缩算法(DEFLATE)和压缩技术(霍夫曼编码和字典压缩)来减小数据的体积,从而节省存储空间和网络传输带宽。
2. gzip对数据进行划分,并使用压缩算法对每个块进行处理,以减小每个块的体积。
3.DEFLATE算法使用霍夫曼编码和字典压缩来消除数据中的冗余和重复信息,从而进一步减小数据的体积。
4. gzip的解压缩过程与压缩过程相反,通过逆操作和字典索引来还原数据的原始内容。
c语言gzip解压算法

c语言gzip解压算法GZIP算法是一种压缩算法,可以将大文件压缩成小文件,以便更快地传输。
GZIP算法使用DEFLATE压缩算法,这是一种基于霍夫曼编码的压缩算法。
DEFLATE算法包括两个主要的步骤:压缩和解压。
在此文中我们将介绍GZIP的解压算法。
解压算法的主要工作是将压缩文件解压成原始文件。
GZIP文件的格式有一些标识符和元数据,所以我们需要解析这些元数据,从而能够进行解压。
GZIP文件由三部分组成:头部、压缩数据和尾部。
头部包含了GZIP文件的元数据,其中有一个文件头标识符,它占据了GZIP文件的头2个字节。
在GZIP文件中,压缩数据表示原始数据给定特定压缩算法后得到的二进制数据。
在DEFLATE算法中,压缩数据由两个部分组成:压缩块和末尾块。
解压时,我们需要对每个压缩块进行解压,然后将解压后的数据拼接到一起,得到完整的解压数据。
尾部包含对压缩数据的校验和,以便确认解压出的数据是否完整。
由于GZIP文件中没有存储原始数据的大小,因此我们还需要在解压时考虑压缩数据的长度,以便得到完整的原始数据。
以下是一些解压算法中的关键步骤:1. 解析头部元数据在解压GZIP文件之前,我们需要解析头部元数据。
头部元数据包括魔术数、压缩算法、时间戳、操作系统等信息。
我们需要解析这些信息以确定文件是否为一个完整的GZIP文件,以及该如何解压这个文件。
2. 解压数据解析头部元数据之后,我们就可以开始解压数据了。
解压数据需要进行以下步骤:- 分离压缩块和末尾块首先,我们需要将压缩数据分离为多个压缩块和一个末尾块。
每个压缩块都包含一个霍夫曼编码的字符串和一个长度。
我们需要解析这个长度,然后通过DEFLATE算法解压该字符串,并将解压后的数据再次拼接到一起。
- 解压字符串我们可以使用DEFLATE算法对每个压缩块进行解压。
DEFLATE算法中包括了一些压缩技术,其中包括LZ77(一种通过找到重复的模式来压缩数据的算法)和霍夫曼编码(一种基于出现频率的编码技术)。
gzip压缩原理
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gzip压缩原理Gzip是一种用于进行数据压缩的无损压缩算法,它被广泛应用于HTTP协议中的文件压缩和传输。
gzip工具是来自GNU软件套件的一部分,是在Unix系统上常用的解压和压缩工具。
gzip压缩原理由以下几个步骤构成。
1. 字符串替换压缩的第一步是将输入的数据进行字符串替换。
Gzip使用一个256字节的哈希表,将每个字符串替换为一个称为“前缀码”的值。
这样做的目的是为了将重复的数据块替换成较短的前缀码,从而降低了数据的体积。
2. 静态哈夫曼编码在替换完成后,gzip算法使用一种称为“静态哈夫曼编码”的技术对数据进行编码。
哈夫曼编码是一种无损编码技术,它将输入的数据转换成最短的位序列,以便在传输和存储时占用更少的空间。
静态哈夫曼编码是一种预先确定的编码方案,它针对特定的输入字符集生成一组编码表。
这种编码表在数据传输前就已经预先建立好,因此可以快速地进行压缩和解压缩操作。
3. 二进制压缩gzip压缩算法的最后一步是将编码后的数据转换为二进制格式并进行压缩。
压缩过程包括多个步骤,如删除数据中的无用信息、对数据进行位移和位操作,以及使用校验和等技术实现数据的完整性检查。
总结而言,gzip压缩是一种通过字符串替换、哈夫曼编码和二进制压缩等步骤来降低数据体积的数据压缩算法。
该算法通过将重复的数据块替换为短的前缀码,并使用哈夫曼编码技术将数据转换为最短位序列,来以最小的空间占用实现数据的传输和存储。
直到今天,gzip压缩算法已经成为了HTTP协议中的一种基本压缩方式,在网站优化和文件传输方面发挥了重要作用。
gzip 原理
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gzip 原理
gzip 是一种文件压缩格式,其原理是通过压缩算法将文件的字节流进行压缩,从而减小文件的大小。
gzip 压缩算法基于DEFLATE 算法,主要包含以下步骤:
1. 首先,gzip 将输入的字节流分成多个块。
每个块都会单独进行压缩。
2. 对于每个块,gzip 使用 Lempel-Ziv 算法来识别和移除重复的字节序列。
这一算法通过构建一个字典树,将已经出现的字节序列存储在字典中,然后寻找输入数据中的重复序列,并将其替换为指向字典中的指针。
这样可以大大减小文件的大小。
3. 接下来,gzip 使用哈夫曼编码对压缩后的数据进行进一步编码。
哈夫曼编码是一种变长编码方式,可以根据每个符号的频率来分配不同长度的编码。
频率高的符号使用较短的编码,频率低的符号使用较长的编码,以便更高效地表示数据。
4. 最后,将压缩后的数据与文件的元数据一起存储为 gzip 格式。
gzip 文件包含原始文件的一些信息,如文件名、时间戳、权限等,以及压缩后的数据。
解压缩过程是压缩过程的逆过程,主要包括以下步骤:
1. 首先,解压器读取 gzip 文件的元数据,并验证文件的完整性。
2. 然后,解压器将压缩后的数据解码为哈夫曼编码。
3. 解码后的数据再经过 Lempel-Ziv 算法进行解压缩,将指针替换为实际的重复序列。
4. 最后,解压器将解压缩后的数据写入输出文件,恢复原始文件。
通过以上步骤,gzip 实现了高效的文件压缩和解压缩,对于大型文件的压缩具有较好的性能和效果。
gzip压缩 原理
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gzip压缩原理
gzip是一种常用的文件压缩和解压缩工具,它采用了DEFLATE算法来对文件进行压缩。
DEFLATE算法是一种无损压缩算法,可以极大地减小文件的大小,而且压缩和解压缩过程都相对较快。
gzip压缩的原理是通过对文件中重复出现的字符串或字符序列进行替换来减小文件的大小。
具体过程如下:
1. 扫描文件:gzip首先会对待压缩的文件进行扫描,统计文件中出现的字符和字符序列的频率。
2. 构建哈夫曼树:根据字符的频率,gzip会通过构建哈夫曼树来确定每个字符的编码。
哈夫曼树是一种符号树,树结构的叶子节点代表字符,树的边表示字符的编码。
3. 生成编码表:从哈夫曼树中可以得到每个字符的编码,gzip 会生成一个编码表,用于后续的压缩和解压缩。
4. 压缩文件:gzip按照生成的编码表,将文件中的字符替换成对应的编码,从而得到压缩后的二进制数据。
5. 添加头部和尾部:gzip在压缩后的二进制数据中添加头部和尾部信息,用于标识文件的格式和压缩算法等信息。
压缩后的文件经过gzip压缩之后,文件的体积明显减小,从而可以更快地传输和存储。
解压缩过程与压缩相反,根据头部
和尾部信息以及编码表,将压缩后的二进制数据恢复为原始文件。
总的来说,gzip压缩利用了DEFLATE算法中的哈夫曼编码和
字符替换的技术,通过将重复出现的字符或字符序列进行压缩,实现了文件的高效压缩和解压缩。
gzip原理
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gzip原理
gzip是一种用于数据压缩和解压缩的文件格式,并且也指代了用于执行该操作的程序。
它采用了一种被称为DEFLATE的压缩算法来压缩文件,并在解压缩时恢复原始的内容。
gzip压缩的原理主要包括两个步骤:压缩和解压缩。
在压缩步骤中,gzip首先将输入数据分割成多个连续的窗口,每一个窗口都是一个字符串序列。
然后,它使用LZ77算法来
识别并替换重复的字符串序列。
LZ77算法通过使用一个滑动
窗口和一个查找缓冲区来实现。
滑动窗口是一个固定大小的窗口,它包含最近看到的部分字符串序列。
查找缓冲区是一个较大的缓冲区,它包含在滑动窗口之前的字符串序列。
LZ77算法基于以下原则:当遇到重复的字符串序列时,它将
用指向滑动窗口中相同字符串序列的指针来替换。
这样,可以通过节省重复数据的存储空间来实现压缩。
压缩后的数据以二进制形式存储,并附加一些元数据,如文件头和校验和。
在解压缩步骤中,gzip读取压缩文件的元数据并解析它。
然后,它使用LZ77算法的逆向操作来恢复原始的字符串序列。
最后,解压缩的字符串序列被重新组装成原始数据文件。
总之,gzip是通过使用LZ77算法来实现数据压缩和解压缩的。
它将重复的字符串序列替换为指针,并以二进制形式存储压缩后的数据。
解压缩过程则是将压缩文件中的元数据解析出来,并使用逆向操作将字符串序列恢复为原始的数据文件。
gzip解压缩原理
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gzip解压缩原理一、概述在计算机领域中,gzip(GNU zip)是一种用于文件压缩和解压缩的常用工具,它采用了DEFLATE算法。
gzip压缩能够大幅度减小文件的大小,从而提高传输效率和节省存储空间。
本文将介绍gzip 解压缩的原理和过程。
二、gzip解压缩过程gzip解压缩的过程主要包括以下几个步骤:1. 文件头解析:首先,gzip解压缩程序会读取文件的头部信息,包括压缩方式、文件名等。
这些信息被存储在压缩文件的文件头中。
2. 压缩数据解析:接下来,解压缩程序会读取压缩文件中的压缩数据。
压缩数据是经过压缩算法处理后的二进制数据。
3. 解压缩算法处理:解压缩程序会使用DEFLATE算法对压缩数据进行解压缩处理。
DEFLATE算法是一种无损压缩算法,它通过对数据中的重复部分进行替换和压缩来减小文件大小。
解压缩程序会按照DEFLATE算法的规则对压缩数据进行解码,还原出原始的数据。
4. 数据还原:解压缩程序将解压缩得到的数据还原为原始的文件内容,并将其写入解压缩后的文件中。
5. 文件尾处理:最后,解压缩程序会读取并处理压缩文件的文件尾部信息,包括校验和等。
校验和可以用于验证解压缩过程是否正确。
三、DEFLATE算法DEFLATE算法是gzip压缩和解压缩的核心算法,它采用了霍夫曼编码和LZ77算法。
霍夫曼编码是一种变长编码方式,通过为频繁出现的字符分配较短的编码,为不频繁出现的字符分配较长的编码,从而减小编码后的文件大小。
LZ77算法是一种字典编码算法,通过建立字典表来存储重复的数据片段,从而实现数据的压缩。
DEFLATE算法的具体过程如下:1. 初始化字典表:首先,初始化一个空的字典表,用于存储重复的数据片段。
2. 数据扫描:从输入数据中扫描一段数据,将其与字典表中的数据进行匹配。
3. 数据匹配:如果找到了字典表中的匹配项,则将其编码为一个指向字典表中对应位置的指针,并继续扫描下一段数据。
如果没有找到匹配项,则将当前数据编码为一个字面量,并将其添加到字典表中。
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1. AlgorithmThe deflation algorithm used by zip and gzip is a variation of LZ77 (Lempel-Ziv 1977, see reference below). It finds duplicated strings in the input data. The second occurrence of a string is replaced by a pointer to the previous string, in the form of a pair (distance, length). Distances are limited to 32K bytes, and lengths are limited to 258 bytes. When a string does not occur anywhere in the previous32K bytes, it is emitted as a sequence of literal bytes. (In this description, 'string' must be taken as an arbitrary sequence of bytes, and is not restricted to printable characters.)Literals or match lengths are compressed with one Huffman tree, and match distances are compressed with another tree. The trees are stored in a compact form at the start of each block. The blocks can have any size (except that the compressed data for one block must fit in available memory). A block is terminated when zip determines that it would be useful to start another block with fresh trees. (This is somewhat similar to compress.)Duplicated strings are found using a hash table. All input strings of length 3 are inserted in the hash table. A hash index is computed for the next 3 bytes. If the hash chain for this index is not empty, all strings in the chain are compared with the current input string, and the longest match is selected.The hash chains are searched starting with the most recent strings, to favor small distances and thus take advantage of the Huffman encoding. The hash chains are singly linked. There are no deletions from the hash chains, the algorithm simply discards matches that are too old.To avoid a worst-case situation, very long hash chains are arbitrarily truncated at a certain length, determined by a runtime option (zip -1 to -9). So zip does not always find the longest possible match but generally finds a match which is long enough.zip also defers the selection of matches with a lazy evaluation mechanism. After a match of length N has been found, zip searches for a longer match at the next input byte. If a longer match is found, the previous match is truncated to a length of one (thus producing a single literal byte) and the longer match is emitted afterwards. Otherwise, the original match is kept, and the next match search is attempted only N steps later.The lazy match evaluation is also subject to a runtime parameter. Ifthe current match is long enough, zip reduces the search for a longer match, thus speeding up the whole process. If compression ratio is more important than speed, zip attempts a complete second search even ifthe first match is already long enough.The lazy match evaluation is no performed for the fastest compression modes (speed options -1 to -3). For these fast modes, new stringsare inserted in the hash table only when no match was found, orwhen the match is not too long. This degrades the compression ratiobut saves time since there are both fewer insertions and fewer searches.2. gzip file formatThe pkzip format imposes a lot of overhead in various headers, whichare useful for an archiver but not necessary when only one file is compressed. gzip uses a much simpler structure. Numbers are in little endian format, and bit 0 is the least significant bit.A gzip file is a sequence of compressed members. Each member has the following structure:2 bytes magic header 0x1f, 0x8b (\037 \213)1 byte compression method (0..7 reserved, 8 = deflate)1 byte flagsbit 0 set: file probably ascii textbit 1 set: continuation of multi-part gzip filebit 2 set: extra field presentbit 3 set: original file name presentbit 4 set: file comment presentbit 5 set: file is encryptedbit 6,7: reserved4 bytes file modification time in Unix format1 byte extra flags (depend on compression method)1 byte operating system on which compression took place2 bytes optional part number (second part=1)2 bytes optional extra field length? bytes optional extra field? bytes optional original file name, zero terminated? bytes optional file comment, zero terminated12 bytes optional encryption header? bytes compressed data4 bytes crc324 bytes uncompressed input size modulo 2^32The format was designed to allow single pass compression without any backwards seek, and without a priori knowledge of the uncompressed input size or the available size on the output media. If input does not come from a regular disk file, the file modification time is set to the time at which compression started.The time stamp is useful mainly when one gzip file is transferred over a network. In this case it would not help to keep ownership attributes. In the local case, the ownership attributes are preserved by gzip when compressing/decompressing the file. A time stamp of zero is ignored.Bit 0 in the flags is only an optional indication, which can be set by a small lookahead in the input data. In case of doubt, the flag is cleared indicating binary data. For systems which have differentfile formats for ascii text and binary data, the decompressor canuse the flag to choose the appropriate format.The extra field, if present, must consist of one or more subfields, each with the following format:subfield id : 2 bytessubfield size : 2 bytes (little-endian format)subfield dataThe subfield id can consist of two letters with some mnemonic value. Please send any such id to jloup@chorus.fr. Ids with a zero second byte are reserved for future use. The following ids are defined:Ap (0x41, 0x70) : Apollo file type informationThe subfield size is the size of the subfield data and does not include the id and the size itself. The field 'extra field length' is the total size of the extra field, including subfield ids and sizes.It must be possible to detect the end of the compressed data with any compression format, regardless of the actual size of the compressed data. If the compressed data cannot fit in one file (in particular for diskettes), each part starts with a header as described above, but only the last part has the crc32 and uncompressed size. A decompressor may prompt for additional data for multipart compressed files. It is desirable but not mandatory that multiple parts be extractableindependently so that partial data can be recovered if one of theparts is damaged. This is possible only if no compression state iskept from one part to the other. The compression-type dependent flagscan indicate this.If the file being compressed is on a file system with case insensitive names, the original name field must be forced to lower case. There isno original file name if the data was compressed from standard input.Compression is always performed, even if the compressed file isslightly larger than the original. The worst case expansion isa few bytes for the gzip file header, plus 5 bytes every 32K block,or an expansion ratio of 0.015% for large files. Note that the actual number of used disk blocks almost never increases.The encryption is that of zip 1.9. For the encryption check, thelast byte of the decoded encryption header must be zero. The timestamp of an encrypted file might be set to zero to avoid giving a clue about the construction of the random header.Jean-loup Gaillyjloup@chorus.frReferences:[LZ77] Ziv J., Lempel A., "A Universal Algorithm for Sequential Data Compression", IEEE Transactions on Information Theory", Vol. 23, No. 3, pp. 337-343.APPNOTE.TXT documentation file in PKZIP 1.93a. It is available byftp in :/pc/exec-pc/pkz193a.exe [128.174.5.59]Use "unzip pkz193a.exe APPNOTE.TXT" to extract (note: unzip, not gunzip).。