C++ MiniZip实现目录压缩与解压

[微软技术分享]

Zlib是一个开源的数据压缩库，提供了一种通用的数据压缩和解压缩算法。它最初由Jean-Loup Gailly和Mark Adler开发，旨在成为一个高效、轻量级的压缩库，其被广泛应用于许多领域，包括网络通信、文件压缩、数据库系统等。其压缩算法是基于DEFLATE算法，这是一种无损数据压缩算法，通常能够提供相当高的压缩比。

在Zlib项目中的contrib目录下有一个minizip子项目，minizip实际上不是zlib库的一部分，而是一个独立的开源库，用于处理ZIP压缩文件格式。它提供了对ZIP文件的创建和解压的简单接口。minizip在很多情况下与zlib一起使用，因为ZIP压缩通常使用了DEFLATE压缩算法。通过对minizip库的二次封装则可实现针对目录的压缩与解压功能。

如果你想使用minizip通常你需要下载并编译它，然后将其链接到你的项目中。

• Zlib源码：https://download.csdn.net/download/lyshark_csdn/88561117

编译Zlib库很简单，解压文件并进入到\zlib-1.3\contrib\vstudio目录下，根据自己编译器版本选择不同的目录，这里我选择vc12，进入后打开zlibvc.sln等待生成即可。

成功后可获得两个文件分别是zlibstat.lib和zlibwapi.lib如下图；

接着配置引用目录，这里需要多配置一个minizip头文件，该头文件是zlib里面的一个子项目。

lib库则需要包含zlibstat.lib和zlibwapi.lib这两个文件，此处读者可以自行放入到一个目录下；

ZIP 递归压缩目录

如下所示代码是一个使用zlib库实现的简单文件夹压缩工具的C++程序。该程序提供了压缩文件夹到 ZIP 文件的功能，支持递归地添加文件和子文件夹，利用了 Windows API 和 zlib 库的函数。

#define ZLIB_WINAPI
#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <Shlwapi.h> 
#include <zip.h>
#include <unzip.h>
#include <zlib.h>
 
using namespace std;
 
#pragma comment(lib, "Shlwapi.lib")
#pragma comment(lib, "zlibstat.lib")
 
bool nyAddfiletoZip(zipFile zfile, const std::string& fileNameinZip, const std::string& srcfile)
{
  // 目录如果为空则直接返回
  if (NULL == zfile || fileNameinZip.empty())
  {
    return 0;
  }
 
  int nErr = 0;
  zip_fileinfo zinfo = { 0 };
  tm_zip tmz = { 0 };
  zinfo.tmz_date = tmz;
  zinfo.dosDate = 0;
  zinfo.internal_fa = 0;
  zinfo.external_fa = 0;
 
  char sznewfileName[MAX_PATH] = { 0 };
  memset(sznewfileName, 0x00, sizeof(sznewfileName));
  strcat_s(sznewfileName, fileNameinZip.c_str());
  if (srcfile.empty())
  {
    strcat_s(sznewfileName, "\\");
  }
 
  nErr = zipOpenNewFileInZip(zfile, sznewfileName, &zinfo, NULL, 0, NULL, 0, NULL, Z_DEFLATED, Z_DEFAULT_COMPRESSION);
  if (nErr != ZIP_OK)
  {
    return false;
  }
  if (!srcfile.empty())
  {
    // 打开源文件
    FILE* srcfp = _fsopen(srcfile.c_str(), "rb", _SH_DENYNO);
    if (NULL == srcfp)
    {
      std::cout << "打开源文件失败" << std::endl;
      return false;
    }
 
    // 读入源文件写入zip文件
    int numBytes = 0;
    char* pBuf = new char[1024 * 100];
    if (NULL == pBuf)
    {
      std::cout << "新建缓冲区失败" << std::endl;
      return 0;
    }
    while (!feof(srcfp))
    {
      memset(pBuf, 0x00, sizeof(pBuf));
      numBytes = fread(pBuf, 1, sizeof(pBuf), srcfp);
      nErr = zipWriteInFileInZip(zfile, pBuf, numBytes);
      if (ferror(srcfp))
      {
        break;
      }
    }
    delete[] pBuf;
    fclose(srcfp);
  }
  zipCloseFileInZip(zfile);
 
  return true;
}
 
bool nyCollectfileInDirtoZip(zipFile zfile, const std::string& filepath, const std::string& parentdirName)
{
  if (NULL == zfile || filepath.empty())
  {
    return false;
  }
  bool bFile = false;
  std::string relativepath = "";
  WIN32_FIND_DATAA findFileData;
 
  char szpath[MAX_PATH] = { 0 };
  if (::PathIsDirectoryA(filepath.c_str()))
  {
    strcpy_s(szpath, sizeof(szpath) / sizeof(szpath[0]), filepath.c_str());
    int len = strlen(szpath) + strlen("\\*.*") + 1;
    strcat_s(szpath, len, "\\*.*");
  }
  else
  {
    bFile = true;
    strcpy_s(szpath, sizeof(szpath) / sizeof(szpath[0]), filepath.c_str());
  }
 
  HANDLE hFile = ::FindFirstFileA(szpath, &findFileData);
  if (NULL == hFile)
  {
    return false;
  }
  do
  {
    if (parentdirName.empty())
      relativepath = findFileData.cFileName;
    else
      // 生成zip文件中的相对路径
      relativepath = parentdirName + "\\" + findFileData.cFileName;
 
    // 如果是目录
    if (findFileData.dwFileAttributes == FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY)
    {
      // 去掉目录中的.当前目录和..前一个目录
      if (strcmp(findFileData.cFileName, ".") != 0 && strcmp(findFileData.cFileName, "..") != 0)
      {
        nyAddfiletoZip(zfile, relativepath, "");
 
        char szTemp[MAX_PATH] = { 0 };
        strcpy_s(szTemp, filepath.c_str());
        strcat_s(szTemp, "\\");
        strcat_s(szTemp, findFileData.cFileName);
        nyCollectfileInDirtoZip(zfile, szTemp, relativepath);
      }
      continue;
    }
    char szTemp[MAX_PATH] = { 0 };
    if (bFile)
    {
      //注意：处理单独文件的压缩
      strcpy_s(szTemp, filepath.c_str());
    }
    else
    {
      //注意：处理目录文件的压缩
      strcpy_s(szTemp, filepath.c_str());
      strcat_s(szTemp, "\\");
      strcat_s(szTemp, findFileData.cFileName);
    }
 
    nyAddfiletoZip(zfile, relativepath, szTemp);
 
  } while (::FindNextFileA(hFile, &findFileData));
  FindClose(hFile);
 
  return true;
}
 
/*
* 函数功能 : 压缩文件夹到目录
* 备    注 : dirpathName 源文件/文件夹
*      zipFileName 目的压缩包
*      parentdirName 压缩包内名字(文件夹名)
*/
bool nyCreateZipfromDir(const std::string& dirpathName, const std::string& zipfileName, const std::string& parentdirName)
{
  bool bRet = false;
 
  /*
  APPEND_STATUS_CREATE    创建追加
  APPEND_STATUS_CREATEAFTER 创建后追加（覆盖方式）
  APPEND_STATUS_ADDINZIP    直接追加
  */
  zipFile zFile = NULL;
  if (!::PathFileExistsA(zipfileName.c_str()))
  {
    zFile = zipOpen(zipfileName.c_str(), APPEND_STATUS_CREATE);
  }
  else
  {
    zFile = zipOpen(zipfileName.c_str(), APPEND_STATUS_ADDINZIP);
  }
  if (NULL == zFile)
  {
    std::cout << "创建ZIP文件失败" << std::endl;
    return bRet;
  }
 
  if (nyCollectfileInDirtoZip(zFile, dirpathName, parentdirName))
  {
    bRet = true;
  }
 
  zipClose(zFile, NULL);
 
  return bRet;
}

主要功能

nyCreateZipfromDir函数

bool nyCreateZipfromDir(const std::string& dirpathName, const std::string& zipfileName, const std::string& parentdirName);

功能：压缩文件夹到指定的 ZIP 文件。

参数：

• dirpathName：源文件夹路径。
• zipfileName：目标 ZIP 文件路径。
• parentdirName：在 ZIP 文件内的文件夹名（如果为空则不指定目录）。

nyCollectfileInDirtoZip 函数

bool nyCollectfileInDirtoZip(zipFile zfile, const std::string& filepath, const std::string& parentdirName);

功能：递归地收集文件夹中的文件，并将它们添加到已打开的 ZIP 文件中。

参数：

• zfile：已打开的 ZIP 文件。
• filepath：文件夹路径。
• parentdirName：在 ZIP 文件内的相对文件夹名。

nyAddfiletoZip 函数

bool nyAddfiletoZip(zipFile zfile, const std::string& fileNameinZip, const std::string& srcfile);

功能：将指定文件添加到已打开的 ZIP 文件中。

参数：

• zfile：已打开的 ZIP 文件。
• fileNameinZip：在 ZIP 文件内的相对文件路径。
• srcfile：源文件路径。

程序流程

• 文件夹压缩参数设置： 用户提供源文件夹路径、目标 ZIP 文件路径，以及在 ZIP 文件内的文件夹名。
• ZIP 文件打开： 根据目标 ZIP 文件是否存在，使用 zipOpen 函数打开 ZIP 文件。
• 文件夹递归添加： 使用 nyCollectfileInDirtoZip 函数递归地收集文件夹中的文件，并通过 nyAddfiletoZip 函数将它们添加到 ZIP 文件中。
• ZIP 文件关闭： 使用 zipClose 函数关闭 ZIP 文件。

示例用法

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::string dirpath = "D:\\lyshark\\test";                   // 源文件/文件夹
    std::string zipfileName = "D:\\lyshark\\test.zip";           // 目的压缩包
    
    bool ref = nyCreateZipfromDir(dirpath, zipfileName, "lyshark");          // 包内文件名<如果为空则压缩时不指定目录>
 
    std::cout << "[LyShark] 压缩状态 " << ref << std::endl;
    system("pause");
    return 0;
}

上述调用代码，参数1指定为需要压缩的文件目录，参数2指定为需要压缩成目录名，参数3为压缩后该目录的名字。

ZIP 递归解压目录

在这个C++程序中，实现了递归解压缩ZIP文件的功能。程序提供了以下主要功能：

• replace_all 函数： 用于替换字符串中的指定子串。
• CreatedMultipleDirectory 函数： 用于创建多级目录，确保解压缩时的目录结构存在。
• UnzipFile 函数： 用于递归解压缩 ZIP 文件。该函数打开 ZIP 文件，获取文件信息，然后逐个解析和处理 ZIP 文件中的文件或目录。

#define ZLIB_WINAPI
#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <Shlwapi.h> 
#include <zip.h>
#include <unzip.h>
#include <zlib.h>
 
using namespace std;
 
#pragma comment(lib, "Shlwapi.lib")
#pragma comment(lib, "zlibstat.lib")
 
// 将字符串内的old_value替换成new_value
std::string& replace_all(std::string& str, const std::string& old_value, const std::string& new_value)
{
    while (true)
    {
        std::string::size_type pos(0);
        if ((pos = str.find(old_value)) != std::string::npos)
            str.replace(pos, old_value.length(), new_value);
        else
            break;
    }
    return str;
}
 
// 创建多级目录
BOOL CreatedMultipleDirectory(const std::string& direct)
{
    std::string Directoryname = direct;
    if (Directoryname[Directoryname.length() - 1] != '\\')
    {
        Directoryname.append(1, '\\');
    }
    std::vector< std::string> vpath;
    std::string strtemp;
    BOOL  bSuccess = FALSE;
    for (int i = 0; i < Directoryname.length(); i++)
    {
        if (Directoryname[i] != '\\')
        {
            strtemp.append(1, Directoryname[i]);
        }
        else
        {
            vpath.push_back(strtemp);
            strtemp.append(1, '\\');
        }
    }
    std::vector< std::string>::iterator vIter = vpath.begin();
    for (; vIter != vpath.end(); vIter++)
    {
        bSuccess = CreateDirectoryA(vIter->c_str(), NULL) ? TRUE : FALSE;
    }
    return bSuccess;
}
 
/*
* 函数功能 : 递归解压文件目录
* 备    注 : strFilePath 压缩包路径
*      strTempPath 解压到
*/
void UnzipFile(const std::string& strFilePath, const std::string& strTempPath)
{
    int nReturnValue;
    string tempFilePath;
    string srcFilePath(strFilePath);
    string destFilePath;
 
    // 打开zip文件
    unzFile unzfile = unzOpen(srcFilePath.c_str());
    if (unzfile == NULL)
    {
        return;
    }
 
    // 获取zip文件的信息
    unz_global_info* pGlobalInfo = new unz_global_info;
    nReturnValue = unzGetGlobalInfo(unzfile, pGlobalInfo);
    if (nReturnValue != UNZ_OK)
    {
        std::cout << "数据包: " << pGlobalInfo->number_entry << endl;
        return;
    }
 
    // 解析zip文件
    unz_file_info* pFileInfo = new unz_file_info;
    char szZipFName[MAX_PATH] = { 0 };
    char szExtraName[MAX_PATH] = { 0 };
    char szCommName[MAX_PATH] = { 0 };
 
    // 存放从zip中解析出来的内部文件名
    for (int i = 0; i < pGlobalInfo->number_entry; i++)
    {
        // 解析得到zip中的文件信息
        nReturnValue = unzGetCurrentFileInfo(unzfile, pFileInfo, szZipFName, MAX_PATH, szExtraName, MAX_PATH, szCommName, MAX_PATH);
        if (nReturnValue != UNZ_OK)
            return;
 
        std::cout << "解压文件名: " << szZipFName << endl;
 
        string strZipFName = szZipFName;
 
        // 如果是目录则执行创建递归目录名
        if (pFileInfo->external_fa == FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY || (strZipFName.rfind('/') == strZipFName.length() - 1))
        {
            destFilePath = strTempPath + "//" + szZipFName;
            CreateDirectoryA(destFilePath.c_str(), NULL);
        }
 
        // 如果是文件则解压缩并创建
        else
        {
            // 创建文件 保存完整路径
            string strFullFilePath;
            tempFilePath = strTempPath + "/" + szZipFName;
            strFullFilePath = tempFilePath;
 
            int nPos = tempFilePath.rfind("/");
            int nPosRev = tempFilePath.rfind("\\");
            if (nPosRev == string::npos && nPos == string::npos)
                continue;
 
            size_t nSplitPos = nPos > nPosRev ? nPos : nPosRev;
            destFilePath = tempFilePath.substr(0, nSplitPos + 1);
 
            if (!PathIsDirectoryA(destFilePath.c_str()))
            {
                // 将路径格式统一
                destFilePath = replace_all(destFilePath, "/", "\\");
                // 创建多级目录
                int bRet = CreatedMultipleDirectory(destFilePath);
            }
            strFullFilePath = replace_all(strFullFilePath, "/", "\\");
 
            HANDLE hFile = CreateFileA(strFullFilePath.c_str(), GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_ALWAYS, FILE_FLAG_WRITE_THROUGH, NULL);
            if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
            {
                return;
            }
 
            // 打开文件
            nReturnValue = unzOpenCurrentFile(unzfile);
            if (nReturnValue != UNZ_OK)
            {
                CloseHandle(hFile);
                return;
            }
 
            // 读取文件
            uLong BUFFER_SIZE = pFileInfo->uncompressed_size;;
            void* szReadBuffer = NULL;
            szReadBuffer = (char*)malloc(BUFFER_SIZE);
            if (NULL == szReadBuffer)
            {
                break;
            }
 
            while (TRUE)
            {
                memset(szReadBuffer, 0, BUFFER_SIZE);
                int nReadFileSize = 0;
 
                nReadFileSize = unzReadCurrentFile(unzfile, szReadBuffer, BUFFER_SIZE);
 
                // 读取文件失败
                if (nReadFileSize < 0)
                {
                    unzCloseCurrentFile(unzfile);
                    CloseHandle(hFile);
                    return;
                }
                // 读取文件完毕
                else if (nReadFileSize == 0)
                {
                    unzCloseCurrentFile(unzfile);
                    CloseHandle(hFile);
                    break;
                }
                // 写入读取的内容
                else
                {
                    DWORD dWrite = 0;
                    BOOL bWriteSuccessed = WriteFile(hFile, szReadBuffer, BUFFER_SIZE, &dWrite, NULL);
                    if (!bWriteSuccessed)
                    {
                        unzCloseCurrentFile(unzfile);
                        CloseHandle(hFile);
                        return;
                    }
                }
            }
            free(szReadBuffer);
        }
        unzGoToNextFile(unzfile);
    }
 
    delete pFileInfo;
    delete pGlobalInfo;
 
    // 关闭
    if (unzfile)
    {
        unzClose(unzfile);
    }
}

主要功能

replace_all 函数

std::string& replace_all(std::string& str, const std::string& old_value, const std::string& new_value)

功能：在字符串 str 中替换所有的 old_value 为 new_value。

参数：

• str：待处理的字符串。
• old_value：要被替换的子串。
• new_value：替换后的新子串。

返回值：替换后的字符串。

CreatedMultipleDirectory 函数

BOOL CreatedMultipleDirectory(const std::string& direct)

功能：创建多级目录，确保路径存在。

参数：

• direct：目录路径。
• 返回值：如果成功创建目录返回 TRUE，否则返回 FALSE。

UnzipFile 函数

void UnzipFile(const std::string& strFilePath, const std::string& strTempPath)

功能：递归解压缩 ZIP 文件。

参数：

• strFilePath：ZIP 文件路径。
• strTempPath：解压到的目标路径。

该函数打开 ZIP 文件，获取文件信息，然后逐个解析和处理 ZIP 文件中的文件或目录。在解析过程中，根据文件或目录的属性，创建相应的目录结构，然后将文件写入目标路径。

示例用法

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::string srcFilePath = "D:\\lyshark\\test.zip";
    std::string tempdir = "D:\\lyshark\\test";
 
    // 如果传入目录不存在则创建
    if (!::PathFileExistsA(tempdir.c_str()))
    {
        CreatedMultipleDirectory(tempdir);
    }
 
    // 调用解压函数
    UnzipFile(srcFilePath, tempdir);
 
    system("pause");
    return 0;
}

案例中，首先在解压缩之前判断传入目录是否存在，如果不存在则需要调用API创建目录，如果存在则直接调用UnzipFIle解压缩函数，实现解包，输出效果图如下；