Comment décoder des images compressées à l’aide d’un flux d’entrée personnalisé en C ?

Comment écrire un flux d'entrée personnalisé en C

Introduction

Les opérations d'entrée/sortie (IO) de flux C sont généralement effectuées à l'aide de la bibliothèque iostream . Bien que cette bibliothèque fournisse une base solide pour la plupart des tâches d'E/S, il existe des scénarios dans lesquels vous devrez peut-être implémenter des flux d'entrée personnalisés pour gérer des données dans des formats non standard.

Présentation des flux d'entrée personnalisés

Les flux d'entrée personnalisés sont définis en étendant la classe std::streambuf et en remplaçant ses méthodes virtuelles, telles que underflow() pour la lecture et overflow() et sync() pour l'écriture. En remplaçant ces fonctions, vous pouvez contrôler la manière dont le flux interagit avec la source ou la destination de données sous-jacente.

Exemple : décodage d'image XOR vertical

Considérons un exemple spécifique de mise en œuvre d'un flux d'entrée personnalisé. pour décoder les images compressées à l'aide du codage XOR vertical.

<code class="cpp">class vxor_streambuf : public std::streambuf {
public:
    // Constructor takes the original buffer and image width
    vxor_streambuf(std::streambuf *buffer, int width) :
        buffer(buffer), size(width / 2) {
        // Allocate memory for previous and current lines
        previous_line = new char[size];
        memset(previous_line, 0, size);
        current_line = new char[size];
        // Initialize streambuf member variables
        setg(0, 0, 0);
        setp(current_line, current_line + size);
    }

    // Destructor releases memory
    ~vxor_streambuf() {
        sync();
        delete[] previous_line;
        delete[] current_line;
    }

    // Underflow() performs XOR decoding for reading
    std::streambuf::int_type underflow() {
        // Read line from original buffer
        streamsize read = buffer->sgetn(current_line, size);
        if (!read) return traits_type::eof();

        // Perform vertical XOR decoding
        for (int i = 0; i < size; i += 1) {
            current_line[i] ^= previous_line[i];
            previous_line[i] = current_line[i];
        }

        // Update streambuf member variables
        setg(current_line, current_line, current_line + read);
        return traits_type::to_int_type(*gptr());
    }

    // Overflow() performs XOR encoding for writing
    std::streambuf::int_type overflow(std::streambuf::int_type value) {
        int write = pptr() - pbase();
        if (write) {
            // Perform vertical XOR encoding
            for (int i = 0; i < size; i += 1) {
                char tmp = current_line[i];
                current_line[i] ^= previous_line[i];
                previous_line[i] = tmp;
            }

            // Write line to original buffer
            streamsize written = buffer->sputn(current_line, write);
            if (written != write) return traits_type::eof();
        }

        // Update streambuf member variables
        setp(current_line, current_line + size);
        if (!traits_type::eq_int_type(value, traits_type::eof())) sputc(value);
        return traits_type::not_eof(value);
    };

    // Sync() flushes any pending data
    virtual int sync() {
        streambuf::int_type result = this->overflow(traits_type::eof());
        buffer->pubsync();
        return traits_type::eq_int_type(result, traits_type::eof()) ? -1 : 0;
    }

private:
    streambuf *buffer;
    int size;
    char *previous_line;
    char *current_line;
};</code>

Utilisation

<code class="cpp">ifstream infile("encoded_image.vxor");
vxor_istream in(infile, 288); // Create a new vxor_istream
char data[144 * 128];
in.read(data, 144 * 128); // Read encoded data</code>

Considérations supplémentaires

• Performances : Les flux personnalisés peuvent avoir un impact sur les performances car ils introduisent une couche d'indirection supplémentaire.
• Robustesse : assurez-vous que votre flux personnalisé gère les erreurs et les exceptions avec élégance pour maintenir l'intégrité des données.
• Documentation : fournissez une documentation claire pour vos flux personnalisés afin d'aider les autres à comprendre leur utilisation.

En suivant ces directives et en comprenant les subtilités de la manipulation streambuf, vous pouvez implémenter efficacement des flux d'entrée personnalisés pour divers scénarios dans lesquels les opérations d'E/S standard échouent.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!