zlib库剖析(1)：实现概览

迷南。 2022-08-13 14:41 767阅读 0赞

本文整理自zlib.net以及zlib 1.2.7的手册页http://zlib.net/manual.html。  
    zlib是一套免费、通用、法律上不受限制的无损数据压缩库，可以在任何硬件及操作系统上使用。zlib数据格式可以跨平台移植。不像Unix compress(1)和GIF图像格式中使用的LZW压缩方法，当前zlib中使用的压缩算法不会扩充数据（LZW在极端情况下能使文件大小变为原来2 倍或3倍）。zlib的内存印迹也独立于输入数据，并且在压缩时能够被减小。zlib由Jean-loup Gailly与Mark Adler所开发，初版0.9版在1995年5月1日发表。zlib使用抽象化的DEFLATE算法，最初是为libpng函数库所写的，后来普遍为许多软件所使用。此函数库为自由软件，使用zlib授权。  
    zlib授权是一个自由软件授权协议，但并非copyleft。协议原文在http://www.gzip.org/zlib /zlib\_license.html。最新版本为1.2.2，2004年10月3日发布。版权持有人为Jean-loup Gailly和Mark Adler(1995-2004)，类似于BSD许可。任何人都可以使用本软件，用于任何目的，包括闭源的商业应用。源码的修改和重新分发都是自由的，除了必须注明来源，并在发布的软件中保留此授权协议副本。  
     1、当前版本  
\#define ZLIB\_VERSION "1.2.7"  
\#define ZLIB\_VERNUM 0x1270  
     2、功能特性  
    zlib压缩库提供内存内压缩/解压缩函数。包括对解压数据完整性检查。这个版本只支持一种压缩方式（deflation），但是以后其他的算法也会被加入进来，并且保持同样的流接口。如果缓存区足够大，压缩被一次完成（例如输入文件被mmap了），否则就重复调用压缩。在后一种情况，程序必须在每次调用时提供更多的输入或更多输出空间。  
    本压缩库使用的默认压缩数据格式为zlib格式（在RFC 1950中描述），它是对deflate流（在RFC 1951中描述）的一种封装。本压缩库也支持对gzip（.gz）格式文件的读写操作，操作接口以"gz"开头，和stdio相似。gzip格式与 zlib格式不同，在RFC 1952中描述，是对deflate流的另一种封装。  
    本压缩库不安装任何信号处理器，解码器检查压缩数据的一致性，所以，即使在有损坏的输入情况下，本压缩库也不会崩溃。  
    （1）数据头  
    zlib能使用gzip数据头（header）、zlib数据头或者不使用数据头压缩数据。通常情况下，数据压缩使用zlib数据头，因为这提供错误数据检测。当数据不使用数据头写入时，结果是没有任何错误检测的原始DEFLATE数据，那么解压缩软件的调用者知道压缩数据在什么地方结束。  
    gzip数据头比zlib数据头要大，因为它保存了文件名和其他文件系统信息，事实上这是广泛使用的gzip文件的数据头格式。注意zlib函式库本身不能创建一个gzip文件，但是它能够相当轻松的通过把压缩数据写入到一个有gzip文件头的文件中。  
    （2）算法  
    目前zlib仅支持一个LZ77的变种算法，即DEFLATE的算法。这个算法使用很少的系统资源，对各种数据提供很好的压缩效果。这也是在ZIP档案中无一例外的使用这个算法。（尽管zip文件格式也支持几种其他的算法）。看起来zlib格式将不会被扩展使用任何其他算法，尽管数据头可以有这种可能性。  
    （3）使用资源  
    函式库提供了对处理器和内存使用控制的能力。不同的压缩级别数值可以指示不同的压缩执行速度。还有内存控制管理的功能。这在一些诸如嵌入式系统这样内存有限制的环境中是有用的。  
    （4）策略  
    压缩可以针对特定类型的数据进行优化。若使用者总是使用zlib压缩特定类型的数据，那么可以使用有针对性的策略可以提高压缩效率和性能。例如，如果使用者的数据包含很长的重复数据，那么可以用RLE（运行长度编码）策略，可能会有更好的结果。对于一般的数据，默认的策略是首选。  
    （5）错误处理  
    错误可以被发现和跳过，数据混乱可以被检测（只要数据和zlib或者gzip数据头一起被写入）。此外，如果全刷新点（full-flush points）被写入到压缩后的数据流中，那么错误数据是可以被跳过的，并且解压缩将重新同步到下个全刷新点（错误数据的无错恢复被提供）。全刷新点技术对于在不可靠的通道上的大数据流是很有用的，一些过去的数据丢失是不重要的（例如多媒体数据），但是建立太多的全刷新点会极大的影响速度和压缩。  
    （6）数据长度  
    对于压缩和解压缩，没有数据长度的限制。重复调用库函数允许处理无限的数据块。一些辅助代码（计数变量）可能会溢出，但是不影响实际的压缩和解压缩。当压缩一个长（无限）数据流时，最好写入全刷新点。  
    （7）使用zlib的软件  
    今天，zlib是一种事实上的业界标准，以至于在标准文档中，zlib和DEFLATE常常互换使用。数以千计的应用程序直接或间接依靠zlib压缩函式库（参考http://zlib.net/apps.html），包括：  
    Linux核心：使用zlib以实作网络协定的压缩、档案系统的压缩以及开机时解压缩自身的核心。  
    libpng，用于PNG图形格式的一个实现，对bitmap数据规定了DEFLATE作为流压缩方法。  
    Apache：使用zlib实作http 1.1。  
    OpenSSH、OpenSSL：以zlib达到最佳化加密网络传输。  
    FFmpeg：以zlib读写Matroska等以DEFLATE算法压缩的多媒体串流格式。  
    rsync：以zlib最佳化远端同步时的传输。  
    Subversion 、Git和 CVS等版本控制系统：使用zlib来压缩和远端仓库的通讯流量。  
    dpkg和RPM等包管理软件：以zlib解压缩RPM或者其他封包。  
    另外，zlib被用在很多其他的编程语言中。在Java中可通过java.utl.zip使用zlib库；Python中通过import zlib使用zlib库；Perl的zlib接口可在CPAN找到；Tcl的zlib接口参看http://wiki.tcl.tk/4610。因为其代码的可移植性，宽松的授权许可以及较小的内存占用，zlib在许多嵌入式设备中也有应用。

**3、流数据结构**

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  **typedef** voidpf (\*alloc\_func) OF((voidpf opaque, uInt items, uInt size));  
2.  **typedef** **void**   (\*free\_func)  OF((voidpf opaque, voidpf address));  
3.    
4.  **struct** internal\_state;  
5.    
6.  **typedef** **struct** z\_stream\_s \{  
7.      z\_const Bytef \*next\_in;     /\* 下一个输入字节 \*/  
8.      uInt     avail\_in;  /\* next\_in中可用的字节数 \*/  
9.      uLong    total\_in;  /\* 目前读取的输入总字节数 \*/  
10.   
11.     Bytef    \*next\_out; /\* 下一个输出字节应该放在这 \*/  
12.     uInt     avail\_out; /\* next\_out中剩下的可用空间 \*/  
13.     uLong    total\_out; /\* 目前输出的总字节数 \*/  
14.   
15.     z\_const **char** \*msg;  /\* 最后的错误消息，如果没错误为NULL \*/  
16.     **struct** internal\_state FAR \*state; /\* 对应用程序不可见 \*/  
17.   
18.     alloc\_func zalloc;  /\* 用来分配内部状态 \*/  
19.     free\_func  zfree;   /\* 用来释放内部状态 \*/  
20.     voidpf     opaque;  /\* 传给zalloc和zfree的私有数据对象 \*/  
21.   
22.     **int**     data\_type;  /\* 数据类型的最好猜测：二进制数据或文本 \*/  
23.     uLong   adler;      /\* 解压数据的adler32值 \*/  
24.     uLong   reserved;   /\* 保留为将来使用 \*/  
25. \} z\_stream;  
26.   
27. **typedef** z\_stream FAR \*z\_streamp;  
28. /\* 来自或传给zlib例程的gzip头部信息，对这些字段的含义，参考RFC 1952 \*/  
29. **typedef** **struct** gz\_header\_s \{  
30.     **int**     text;       /\* 为true，如果压缩数据被认为是文本 \*/  
31.     uLong   time;       /\* 修改时间 \*/  
32.     **int**     xflags;     /\* 额外标志（写gzip文件时不会用到） \*/  
33.     **int**     os;         /\* 操作系统 \*/  
34.     Bytef   \*extra;     /\* 指向额外的字段，如果没有则为Z\_NULL \*/  
35.     uInt    extra\_len;  /\* 额外字段的长度（如果extrextra != Z\_NULL则有底） \*/  
36.     uInt    extra\_max;  /\* extra的空间上限（只用在读头部） \*/  
37.     Bytef   \*name;      /\* 指向以0终止的文件名，或为Z\_NULL \*/  
38.     uInt    name\_max;   /\* name的空间上限（只用在读头部） \*/  
39.     Bytef   \*comment;   /\* 指向以0终止的注释，或为Z\_NULL \*/  
40.     uInt    comm\_max;   /\* comment的空间上限（只用在读头部） \*/  
41.     **int**     hcrc;       /\* 为true，如果会有头部CRC \*/  
42.     **int**     done;       /\* 为true，当gzip头部读取完时（写gzip文件时不会用到） \*/  
43. \} gz\_header;  
44.   
45. **typedef** gz\_header FAR \*gz\_headerp;

当avail\_in变成0时，应用程序必须更新next\_int和avail\_in。当avail\_out变成0时，还必须更新next\_out和 avail\_out。应用程序在调用init函数之前必须初始化zalloc，zfree和opaque。除此，其他的所有被压缩库设置的字段都不能被应用程序修改。应用程序提供的opaque值将作为调用时传给zalloc和zfree的第一个参数，这在用户内存管理里有用。opaque值对压缩库本身并没有什么意义。如果对象没有足够的内存，zalloc必须返回Z\_NULL。如果zlib被用在多线程环境中，zalloc和zfree必须是线程安全的。  
    在16-bit系统上，函数zalloc和zfree必须能够分配精确的65536字节，但如果定义了符号MAXSEG\_64K（参看 zconf.h），则并不需要分配比这更多的空间。在MSDOS上，zalloc返回的65536字节对象的指针必须把偏移规格化为0，默认的分配函数会保证这一点（参看zutil.c）。为了减少内存需求，并且避免64K对象的分配，可以带-DMAX\_WBITS=14编译参数（参看zconf.h）来编译zlib库，这样会牺牲一点压缩率。  
    字段total\_in和total\_out可用于统计和进程报告。在压缩后，total\_in表示解压数据总大小，它可以被解压工具使用，特别是如果解压工具想一步之内解压所有的数据。  
     4、常量

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  /\* 允许的flush值，更多细节参看下面的deflate()和inflate() \*/  
2.  \#define Z\_NO\_FLUSH      0  
3.  \#define Z\_PARTIAL\_FLUSH 1  
4.  \#define Z\_SYNC\_FLUSH    2  
5.  \#define Z\_FULL\_FLUSH    3  
6.  \#define Z\_FINISH        4  
7.  \#define Z\_BLOCK         5  
8.  \#define Z\_TREES         6  
9.    
10. /\* 压缩、解压函数的返回码，负数表示错误，正数表示正常事件 \*/  
11. \#define Z\_OK            0  
12. \#define Z\_STREAM\_END    1  
13. \#define Z\_NEED\_DICT     2  
14. \#define Z\_ERRNO        (-1)  
15. \#define Z\_STREAM\_ERROR (-2)  
16. \#define Z\_DATA\_ERROR   (-3)  
17. \#define Z\_MEM\_ERROR    (-4)  
18. \#define Z\_BUF\_ERROR    (-5)  
19. \#define Z\_VERSION\_ERROR (-6)  
20.   
21. /\* 压缩级别 \*/  
22. \#define Z\_NO\_COMPRESSION         0  
23. \#define Z\_BEST\_SPEED             1  
24. \#define Z\_BEST\_COMPRESSION       9  
25. \#define Z\_DEFAULT\_COMPRESSION  (-1)  
26.   
27. /\* 压缩策略，细节参看下面的deflateInit2() \*/  
28. \#define Z\_FILTERED            1  
29. \#define Z\_HUFFMAN\_ONLY        2  
30. \#define Z\_RLE                 3  
31. \#define Z\_FIXED               4  
32. \#define Z\_DEFAULT\_STRATEGY    0  
33.   
34. /\* data\_type字段可能的值（参看inflate()） \*/  
35. \#define Z\_BINARY   0  
36. \#define Z\_TEXT     1  
37. \#define Z\_ASCII    Z\_TEXT   /\* 为了兼容1.2.2和更早的版本 \*/  
38. \#define Z\_UNKNOWN  2  
39.   
40. /\* deflate压缩方式（这个版本支持的唯一压缩方式） \*/  
41. \#define Z\_DEFLATED   8  
42.   
43. define Z\_NULL  0  /\* 为了初始化zalloc, zfree, opaque \*/  
44.   
45. /\* 为了兼容小于1.0.2的版本 \*/  
46. \#define zlib\_version zlibVersion()

5、基本函数  
    （1）ZEXTERN const char \* ZEXPORT zlibVersion OF((void));  
    应用程序会比较zlibVersion和ZLIB\_VERSION的一致性。如果第一个字不同，说明zlib和应用程序使用的zlib.h是不一致的。这个检查将被defalteInit和infalteInit自动调用。  
    （2）ZEXTERN int ZEXPORT deflateInit OF((z\_streamp strm, int level));  
    为压缩初始化内部流的状态。字段zalloc, zfree和opaque必须在调用之前初始化。如果zalloc和zfree被设为Z\_NULL，deflateInit用默认分配函数来更新它们。压缩级别必须是define Z\_DEFAULT\_COMPRESSION，或者0到9之间，1为最快速度，9为最好的压缩率，0表示不作任何压缩（输入数据简单地被拷贝成一块）。 Z\_DEFAULT\_COMPRESSION为默认压缩级别，它在速度和压缩率之间取一个折衷（当前等于级别6）。函数成功时返回Z\_OK，否则返回相应的错误码（Z\_MEM\_ERROR, Z\_STREAM\_ERROR或Z\_VERSION\_ERROR）。deflateInit不执行任何压缩动作，压缩动作由deflate()来执行。  
    （3）ZEXTERN int ZEXPORT deflate OF((z\_streamp strm, int flush));  
    压缩尽可能多的数据，直到输入缓冲区变空或输出缓冲区变满。它可能引入一些输出延迟（读取输入但不产生任何输出），除非强制刷新缓冲区。本函数执行以下一个或两个动作：  
    \* 压缩从next\_in开始的输入数据，并且更新相应的next\_in和avail\_in。如果不能处理所有的输入（因为输出缓冲区已满），next\_in和avail\_in会作相应更新，并且下一次调用deflate()时在这个点处恢复执行。  
    \* 生成从next\_out开始的输出，并且更新相应的next\_out和avail\_out。如果参数flush为非零，则本行为强制执行。强制频繁地刷新会降低压缩率，因此这个参数应该只在必要时才设置（在交互式应用程序中）。有些输出即使flush没有被设置也会生成。  
    （4）ZEXTERN int ZEXPORT deflateEnd OF((z\_streamp strm));  
    所有为当前流分配的动态数据结构被释放。本函数抛弃任何未处理的输入，并且不会刷新任何挂起的输出。成功时返回Z\_OK，流状态不一致时返回 Z\_STREAM\_ERROR，流过早被释放时（一些输入或输出被抛弃了）返回Z\_DATA\_ERROR。在错误情形中，msg信息可能被设置，然后指向一个静态字符串。  
    （5）ZEXTERN int ZEXPORT inflateInit OF((z\_streamp strm));  
    为解压初始化内部流状态。字段next\_in, avail\_in, zalloc, zfree和opaque必须在调用之前初始化。如果next\_in不等于Z\_NULL且avail\_in足够大（准确的值取决于压缩方式），inflateInit从zlib头部确定压缩方式，然后分配所有数据结构。否则分配将会被推迟到第一次调用inflate。如果zalloc和 zfree被设为Z\_NULL，inflateInit用默认分配函数来更新它们。函数返回 Z\_OK，Z\_MEM\_ERROR，Z\_VERSION\_ERROR或Z\_STREAM\_ERROR。  
    （6）ZEXTERN int ZEXPORT inflate OF((z\_streamp strm, int flush));  
    解压尽可能多的数据。直到输入缓冲区变空或输出缓冲区变满。它可能引入一些输出延迟（读取输入但不产生任何输出），除非强制刷新缓冲区。本函数执行以下一个或两个动作：  
    \* 解压从next\_in开始的输入数据，并且更新相应的next\_in和avail\_in。如果不能处理所有的输入（因为输出缓冲区已满），next\_in会作相应更新，并且下一次调用inflate()时在这个点处恢复执行。  
    \* 生成从next\_out开始的输出，并且更新相应的next\_out和avail\_out。inflate()生成尽可能多的输出，直到没有更多的输入或者输出缓冲区已满。flush参数可以是Z\_NO\_FLUSH, Z\_SYNC\_FLUSH, Z\_FINISH,Z\_BLOCK或Z\_TREES。  
    （7）ZEXTERN int ZEXPORT inflateEnd OF((z\_streamp strm));  
    所有为这个stream动态分派的数据结构在这被释放。 这个函数丢弃所有未处理的输入，并且不会刷新任何挂起的输出。如果成功，inflateEnd返回Z\_OK；如果stream是不一致的，返回 Z\_STREAM\_ERROR，在错误情形中，msg信息可能被设置，然后指向一个静态字符串。  
     6、高级函数  
    以下函数用于一些特殊的应用中：  
    ZEXTERN int ZEXPORT deflateInit2 OF((z\_streamp strm, int  level, int  method, int  windowBits, int  memLevel, int  strategy));  
    ZEXTERN int ZEXPORT deflateSetDictionary OF((z\_streamp strm, const Bytef \*dictionary, uInt  dictLength));  
    ZEXTERN int ZEXPORT deflateCopy OF((z\_streamp dest, z\_streamp source));  
    ZEXTERN int ZEXPORT deflateReset OF((z\_streamp strm));  
    ZEXTERN int ZEXPORT deflateParams OF((z\_streamp strm, int level, int strategy));  
    ZEXTERN int ZEXPORT deflateTune OF((z\_streamp strm, int good\_length, int max\_lazy, int nice\_length, int max\_chain));  
    ZEXTERN uLong ZEXPORT deflateBound OF((z\_streamp strm, uLong sourceLen));  
    ZEXTERN int ZEXPORT deflatePending OF((z\_streamp strm, unsigned \*pending, int \*bits));  
    ZEXTERN int ZEXPORT deflatePrime OF((z\_streamp strm, int bits, int value));  
    ZEXTERN int ZEXPORT deflateSetHeader OF((z\_streamp strm, gz\_headerp head));  
      
    ZEXTERN int ZEXPORT inflateInit2 OF((z\_streamp strm, int  windowBits));  
    ZEXTERN int ZEXPORT inflateSetDictionary OF((z\_streamp strm, const Bytef \*dictionary, uInt  dictLength));  
    ZEXTERN int ZEXPORT inflateSync OF((z\_streamp strm));  
    ZEXTERN int ZEXPORT inflateCopy OF((z\_streamp dest, z\_streamp source));  
    ZEXTERN int ZEXPORT inflateReset OF((z\_streamp strm));  
    ZEXTERN int ZEXPORT inflateReset2 OF((z\_streamp strm, int windowBits));  
    ZEXTERN int ZEXPORT inflatePrime OF((z\_streamp strm, int bits, int value));  
    ZEXTERN long ZEXPORT inflateMark OF((z\_streamp strm));  
    ZEXTERN int ZEXPORT inflateGetHeader OF((z\_streamp strm, gz\_headerp head));  
    ZEXTERN int ZEXPORT inflateBackInit OF((z\_streamp strm, int windowBits, unsigned char FAR \*window));  
    ZEXTERN int ZEXPORT inflateBack OF((z\_streamp strm, in\_func in, void FAR \*in\_desc, out\_func out, void FAR \*out\_desc));  
    ZEXTERN int ZEXPORT inflateBackEnd OF((z\_streamp strm));  
    ZEXTERN uLong ZEXPORT zlibCompileFlags OF((void));  
     7、实用函数  
    以下实用函数的实现建立在前面介绍的基本面向流的函数上。为了简化接口，设置了一些默认选项（压缩级别，内存使用，标准内存分配器功能）这些实用函数的源代码很容易被修改，如果你要实现一些特殊选项。  
    （1）ZEXTERN int ZEXPORT compress OF((Bytef \*dest, uLongf \*destLen, const Bytef \*source, uLong sourceLen));  
    压缩source buffer到destination buffer。sourceLen是source buffer的长度（byte）。调用前，destLen是destination buffer的总共长度（byte)，它必须至少是compressBound(sourceLen)的返回值，一般为sourceLen长度的0.1% 再加上12个byte。退出前，destLen是实际的compressed buffer长度。如果输入文件是mmap的，这个函数可以一次压缩整个文件。如果压缩成功返回Z\_OK, 如果没有足够的内存返回Z\_MEM\_ERROR，如果输出缓冲区中没有足够的空间返回Z\_BUF\_ERROR。  
    （2）ZEXTERN int ZEXPORT compress2 OF((Bytef \*dest,   uLongf \*destLen, const Bytef \*source, uLong sourceLen, int level));  
    与compress功能一样，只不过多了一个level参数。参数level为压缩级别，与defalteInit中的含义一样。如果level是无效的，返回Z\_STREAM\_ERROR。  
    （3）ZEXTERN uLong ZEXPORT compressBound OF((uLong sourceLen));  
    返回compressed size的上限，在sourceLen个字节上执行copress()或compress2()后。在调用compress()或compress2() 分配destination buffer之前，本函数可用于计算的destLen。  
    （4）ZEXTERN int ZEXPORT uncompress OF((Bytef \*dest,   uLongf \*destLen, const Bytef \*source, uLong sourceLen));  
    解压source buffer到destination buffer。sourceLen是source buffer的长度（byte）。调用前，destLen是destination buffer的总共长度（byte)，它必须足够大以容纳全部解压后的数据（解压后的数据大小必须在先前由压缩工具保存好，然后通过一些机制传给解压工具，这种机制不在本压缩库的讨论范围内）。退出前，destLen是实际的compressed buffer长度。如果输入文件是mmap的，这个函数可以一次解压整个文件。如果解压成功返回Z\_OK，如果没有足够的内存返回 Z\_MEM\_ERROR，如果输出缓冲区中没有足够的空间返回Z\_BUF\_ERROR，如果输入数据有损坏返回Z\_DATA\_ERROR。在没有足够空间的情况下，uncompress()用解压数据填充输出缓冲区，直到空间末尾为上。      
    （5）下面是gzip文件访问函数。  
    typedef struct gzFile\_s \*gzFile;    /\* 半透明的gzip文件描述符 \*/  
    ZEXTERN gzFile ZEXPORT gzopen OF((const char \*path, const char \*mode));  
    打开一个gzip（.gz）文件进行读/写。mode参数和fopen一样（"rb"或" wb"），但也可以包括压缩级别如"wb9"；或者一个策略，如"f"作为过滤数据"wb6f"，"h"是huffman压缩"wb1h"，"R"是行程编码"wb1R"，  
"F"是固定编码压缩"wb9F"（关于压缩策略可参看deflateInit2的描述）；如果mode为"T"，将指定透明的写或附加操作，没有压缩，也不使用gzip格式。可见gzopen可用于读一个没有gzip格式的文件，这时gzread  
直接从没有解压缩的文件中读数据。如果文件不能被打开或是没有足够的内存，gzopen将返回NULL。  
    ZEXTERN gzFile ZEXPORT gzdopen OF((int fd, const char \*mode));  
    用文件描述符来关联一个gzFile。文件描述符可通过open, dup, creat, pipe或fileno（如果文件之前已经用open打开了）之类的调用获取。mode参数与gzopen中类似。  
    ZEXTERN int ZEXPORT gzbuffer OF((gzFile file, unsigned size));  
    设置本函数库用到内部缓冲区大小。默认大小为8192字节。本函数必须在gopen或gzdopen之后调用，在任何读或写文件之前调用，缓冲区内存分配总是会被推迟第一次读或写文件时。两个缓冲区被分配，要么两个缓冲区都使用这个设置值 ，要么一个使用这个设置值，另一个为这个值的两倍。一个更大的缓冲区大小，如64K或128K字节，将显著加快解压速度（读速度）。gzbuffer成功返回0，失败返回-1，例如调用得太晚。  
    ZEXTERN int ZEXPORT gzsetparams OF((gzFile file, int level, int strategy));  
    动态更新压缩级别或策略。参数含义参看deflateInit2的描述。成功返回Z\_OK，如果文件没有为写操作而打开，返回Z\_STREAM\_ERROR。      
    ZEXTERN int ZEXPORT gzread OF((gzFile file, voidp buf, unsigned len));  
    从压缩文件中读取给定大小的解压字节数。如果输入文件不是gzip格式，gzread直接复制指定定大小的字节数到缓冲区。返回实际读取的字节数，出错则返回-1。  
    ZEXTERN int ZEXPORT gzwrite OF((gzFile file, voidpc buf, unsigned len));  
    写入给定大小的未解压数据到压缩文件中，返回实际写入的字节数，出错返回0。  
    ZEXTERN int ZEXPORTVA gzprintf Z\_ARG((gzFile file, const char \*format, ...));  
    在格式字符串的控制下转换、格式化或写入参数到压缩文件，这类似于fprintf。返回实际写入的字节数，出错则返回0。  
    ZEXTERN int ZEXPORT gzputs OF((gzFile file, const char \*s));  
    写入给定的以null终止的字符串到压缩文件，写入时不包括末尾的null字符。返回实际写入的字符数，出错时返回-1。  
    ZEXTERN char \* ZEXPORT gzgets OF((gzFile file, char \*buf, int len));  
    从压缩文件中读取字节，直到len-1个字符被读取，或者一个换行字符被读取并传给buf，或者一个end-of-file条件被触发。如果各字符都读取完或者len==1，字符串最后将加上null字符。返回buf，如果出错则返回Z\_NULL。  
    ZEXTERN int ZEXPORT gzputc OF((gzFile file, int c));  
    写入一个被转换成unsigned char的字符c到压缩文件，返回写入的字符，出错则返回-1。  
    ZEXTERN int ZEXPORT gzgetc OF((gzFile file));  
    从压缩文件中读取一个字节，返回这个字节。如果出错或文件到达末尾，返回-1。本函数实现为一个宏，以加快速度。  
    ZEXTERN int ZEXPORT gzungetc OF((int c, gzFile file));  
    推回一个字符到原来的流中，这个字符即将在下一次读操作中作为首个被读取的字符。返回这个字符，出错则返回-1。  
    ZEXTERN int ZEXPORT gzflush OF((gzFile file, int flush));  
    刷新所有挂起的输出到压缩文件。参数flush与deflate()中类似。返回值为zlib错误码（参看gzerror函数）。  
    ZEXTERN z\_off\_t ZEXPORT gzseek OF((gzFile file, z\_off\_t offset, int whence));  
    设置压缩文件下一次gzread或gzwrite操作的开始位置。  
    ZEXTERN int ZEXPORT gzrewind OF((gzFile file));  
    重绕给定的文件，本函数只用于读操作，等价于(int)gzseek(file, 0L, SEEK\_SET)。  
    ZEXTERN int ZEXPORT gzeof OF((gzFile file));  
    如果end-of-file指示符被设置，返回true(1)，否则返回0。  
    ZEXTERN int ZEXPORT gzdirect OF((gzFile file));  
    如果读取时内容被直接拷贝到缓冲区，返回1，否则返回0。  
    ZEXTERN int ZEXPORT gzclose OF((gzFile file));  
    刷新所有挂起的输出，关闭压缩文件，释放所有的(de)compression状态。注意一旦文件被关闭，不能再调用gzerror，因为所有结构都被释放。在一个文件上不能调用gzclose多次，因为在一次分配上释放操作不能被调用多次。  
    ZEXTERN const char \* ZEXPORT gzerror OF((gzFile file, int \*errnum));  
    返回在给定的压缩文件上发生的最后一次错误消息。  
    ZEXTERN void ZEXPORT gzclearerr OF((gzFile file));  
    清除给定压缩文件的错误消息和end-of-file标志。  
     8、校验函数  
    这些函数和压缩是没有关系的，但是被公开是因为在应用序使用本压缩库时，他们可能是有用的。  
    （1）ZEXTERN uLong ZEXPORT adler32 OF((uLong adler, const Bytef \*buf, uInt len));  
    用字节buf\[0...len-1\]更新一个运行的Adler-32校验和，返回这个新的CRC-32。如果buf为NULL，返回这个校验和需要的初始值。一个Adler-32校验和作为CRC32几乎是可靠的，但是计算起来更快。使用例子：

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  uLong adler = adler32(0L, Z\_NULL, 0);  
2.  **while** (read\_buffer(buffer, length) != EOF) \{  
3.      adler = adler32(adler, buffer, length);  
4.  \}  
5.  **if** (adler != original\_adler) error();

（2）ZEXTERN uLong ZEXPORT crc32 OF((uLong crc, const Bytef \*buf, uInt len));  
    用字节buf\[0...len-1\]更新一个运行的CRC-32校验和，返回这个新的校验和。如果buf为NULL，返回这个CRC需要的初始值。使用例子：

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  uLong crc = crc32(0L, Z\_NULL, 0);  
2.  **while** (read\_buffer(buffer, length) != EOF) \{  
3.      crc = crc32(crc, buffer, length);  
4.  \}  
5.  **if** (crc != original\_crc) error();

9、文件概览  
    alder32.c：计算数据流的Alder-32校验和，实现alder32()。  
    crc32.h和crc32.c：计算数据流的CRC-32，实现crc32()。  
    deflate.h和deflate.c：使用默认算法压缩数据，实现deflate函数簇。  
    inflate.h和inflate.c：zlib的解压，实现inflate函数簇。  
    compress.c：实现内存缓冲区的压缩，包括compress(), compress2(), compressBound()。  
    uncompr.c：实现内存缓冲区的解压，包括uncompress()。  
    gzguts.h和gzlib.c：读写gzip文件的通用实现，包括gzopen(), gzdopen(), gzbuffer(), gzrewind(), gzseek(), gztell(), gzoffset(), gzeof(), gzerror(), gzclearerr()。  
    gzclose.c：实现gzclose()。  
    gzread.c：读取gzip文件的实现，包括gzread(), gzgetc(), gzungetc(), gzgets(), gzdirect(), gzclose\_r()。  
    gzwrite.c：写gzip文件的实现，包括gzwrite(), gzputc(), gzputs(), gzprintf(), gzflush(), gzsetparams(), gzclose\_w()。  
    infback.c：使用回调接口实现解压，包括inflateBackInit(), inflateBack(), inflateBackEnd()。  
    zutil.h和zutil.c：zlib库用到的工具函数。包括zlibVersion(), zlibCompileFlags(), zError()。  
    zlib.h：zlib库导出的接口描述文件，应用程序使用zlib库时需要本文件。  
    zconf.h：zlib库的编译配置文件，如果编译时需要给所有库函数加上唯一的前缀，或者需要针对不同平台作特殊编译，需要用到本文件。还包括标准 C/C++兼容性定义；编译成DLL时是否使用WINAPI/WINAPIV调用方式；类型定义Byte，uInt, uLong, voidpf等。  
    inftrees.h和inftrees.c：为有效的解码生成Huffman树。      
    trees.h和trees.c：使用Huffman编码输出压缩的数据。  
    inffixed.h：使用固定编码压缩。

inffast.h和inffast.c：快速解压数据。

转帖：http://blog.csdn.net/zhoudaxia/article/details/8039519

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