嵌入式开发中数据压缩操作lz4压缩库的使用

在我们嵌入式开发中，通信中有些数据量较大的数据可以压缩之后再进行传输。

压缩算法有很多，常用的有如下几种：

• lz4压缩算法
• zstd压缩算法
• xz压缩算法
• gzip压缩算法

本次来介绍压缩界的速度之王——lz4压缩库。一些数据如：

lz4源码下载链接：

http://security.ubuntu.com/ubuntu/pool/main/l/lz4/

lz4的使用

首先，从上面的链接中下载源码进行编译：

然后在源码根目录创建一个文件夹lz4_x86_lib：

编译lz4：

make
make install PREFIX=$(pwd)/lz4_x86_lib

得到：

lz4库交叉编译可参照：https://www.cdsy.xyz/computer/programme/Other/240726/cd62368.html

lz4库有几套压缩、解压接口，我们使用最简单的接口：

int LZ4_compress_default(const char* source, char* dest, int sourceSize, int maxDestSize);
int LZ4_decompress_safe (const char* source, char* dest, int compressedSize, int maxDecompressedSize);

测试例子：

把字符串"12345678901234567890123456789012345678901234567890"进行lz4压缩，再解压，再把解压之后的内容打印出来。

编写测试代码：

// 微信公众号：嵌入式大杂烩
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
#include "lz4.h"

long long get_sys_time_us(void)
{
    long long time_us = 0;
    struct timeval sys_current_time;

    gettimeofday(&sys_current_time, NULL);
    time_us = (long long)sys_current_time.tv_sec*1000000 + sys_current_time.tv_usec;

    return time_us;
}

int main(int arc, char *argv[])
{
    // 压缩
    char *src0 = "12345678901234567890123456789012345678901234567890";
    char dst0[64] = {0};
 int src0_size = strlen(src0) + 1;
    int max_dst0_size = sizeof(dst0);
    int dst0_compress_size = 0;

 printf("before compress = %s, bytes = %d\n", src0, src0_size);
    if (src0_size < max_dst0_size)
    {
        long long compress_start_time = get_sys_time_us();
        dst0_compress_size = LZ4_compress_default(src0, dst0, src0_size, max_dst0_size);
        long long compress_end_time = get_sys_time_us();
        printf("after compress = %s\n", dst0);
        printf("compress_time = %lld us\n", compress_end_time - compress_start_time);
    }
 else
    {
        printf("compress error! src0_size >= max_dst0_size\n");
    }
 
    // 解压
    char src1[64] = {0};
    char dst1[64] = {0};
    int compressed_size = dst0_compress_size;
    int max_decompressed_size = sizeof(dst1);
    int dst1_decompress_size = 0;
 
    if (dst0_compress_size < max_decompressed_size)
    {
        memcpy(src1, dst0, dst0_compress_size);
        printf("before decompress = %s\n", src1);
    }
    else
    {
        printf("dst0_compress_size >= max_decompressed_size\n");
    }

    if (compressed_size < max_decompressed_size)
    {
        long long decompress_start_time = get_sys_time_us();
        dst1_decompress_size = LZ4_decompress_safe(src1, dst1, compressed_size, max_decompressed_size);
        long long decompress_end_time = get_sys_time_us();
        printf("after decompress = %s, bytes = %d\n", dst1, dst1_decompress_size);
        printf("decompress_time = %lld us\n", decompress_end_time - decompress_start_time);
    }
 else
    {
        printf("decompress error! compressed_size >= max_decompressed_size\n");
    }
 
 return 0;
}

编译运行：

gcc -o lz4_test lz4_test.c -Llz4_x86_lib/lib -Ilz4_x86_lib/include -llz4
./lz4_test

更多实例可参照源码路径下的examples。