C++ 实现参考

另请参阅: Streaming API

所有 C++ 算法核心仍然保持单文件风格，但现在依赖 algorithms/shared/cpp/include/compresskit/ 下的共享 streaming/buffer 门面层。

编译

g++ -std=c++17 -O2 -Wall -Wextra -o <binary> main.cpp

推荐编译选项

选项	用途
-std=c++17	启用 C++17 特性
-O2	优化级别
-Wall -Wextra	警告
-fsanitize=address	地址消毒器（调试版本）
-fsanitize=undefined	未定义行为消毒器（调试版本）

Huffman (algorithms/huffman/cpp/main.cpp)

用法

./huffman_cpp encode input.bin output.huf
./huffman_cpp decode output.huf decoded.bin

内部结构

• BitWriter / BitReader — 比特级 I/O 类
• Node — Huffman 树节点（自定义删除器）
• compress_file() / decompress_file() — 主编/解码函数

文件格式

偏移	大小	字段
0	4B	魔数: HFMN
4	4B	频率表大小（始终 257）
8	1028B	频率表（257 × uint32 LE）
1036+	可变	编码比特流

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Arithmetic (algorithms/arithmetic/cpp/main.cpp)

用法

./arithmetic_cpp encode input.bin output.aenc
./arithmetic_cpp decode output.aenc decoded.bin

关键类

• ArithmeticEncoder — 状态机，包含 low、high、pendingBits
• ArithmeticDecoder — 解码器，包含 code 初始化

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Range Coder (algorithms/range/cpp/main.cpp)

用法

./rangecoder_cpp encode input.bin output.rcnc
./rangecoder_cpp decode output.rcnc decoded.bin

文件格式

偏移	大小	字段
0	4B	魔数: RCNC
4	4B	频率表大小
8	可变	频率表
...	可变	字节流（重归一化区间）

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RLE (algorithms/rle/cpp/main.cpp)

./rle_cpp encode input.bin output.rle
./rle_cpp decode output.rle decoded.bin

文件格式

重复的 (count: uint32 LE, value: byte) 对。

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通用模式

模式	描述
单文件核心	每个算法核心在一个 main.cpp 中
共享依赖	使用 algorithms/shared/cpp/ 中的公共代码
错误处理	fprintf(stderr, ...) + exit(1)
内存管理	std::unique_ptr + 自定义删除器

共享 Streaming 门面

共享头文件位于：

• compresskit/result.hpp
• compresskit/encoder.hpp
• compresskit/buffer_api.hpp
• compresskit/algorithms.hpp

这些头文件提供统一的 Encoder / Decoder 生命周期接口，以及 compresskit::make_huffman_encoder() 这类算法工厂。