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gz 圧縮されたバイナリデータを char の配列で持った状態でそれを解凍したいです

以下の様なテストコードをかいてみたんですが
uncompress の結果が -3
(https://zlib.net/manual.html#Basic によると Z_DATA_ERROR)
になってしまいます

どこが問題なんでしょうか

#include <iostream>
#include <zlib.h>

int main() {
  char data[] = {
    0x1f,0x8b,0x08,0x08,0x59,0x2e,0x2d,0x60,0x00,0x03,
    0x74,0x65,0x73,0x74,0x2e,0x6a,0x73,0x6f,0x6e,0x00,
    0xab,0x56,0xaa,0x50,0xb2,0x32,0xd4,0x51,0xaa,0x54,
    0xb2,0x32,0xaa,0x05,0x00,0x5e,0x92,0xca,0x0d,0x0d,
    0x00,0x00,0x00
  };
  char *out = (char *)malloc(100);
  unsigned long out_size = 100;
  int result = uncompress((unsigned char *)out, &out_size, (unsigned char *)data, 43);
  printf("%d\n", result);
  std::cout << out << std::endl;
  return 0;
}

data 配列は test.json

{"x":1,"y":2}

というファイルを gzip コマンドで圧縮した test.json.gz をバイナリファイルで開いたもの
2文字ずつ 0xとカンマをつけて置換したものなので書写しとかはないはずでサイズも43バイトで一致してます
gzip -d test.json.gz で当然元に戻ります

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2 件の回答 2

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zlib.h には以下の様に記載されています。

 The compressed data format used by default by the in-memory functions is the zlib format, which is a zlib wrapper documented in RFC 1950, wrapped around a deflate stream, which is itself documented in RFC 1951.

なので、uncompress() 関数を使うのでしたら、データは ZLIB Compressed Data Format で渡す必要があります。

文字列 {"x":1,"y":2} を ZLIB Compressed Data Format に変換(圧縮)します。

$ printf '{"x":1,"y":2}' | zlib-flate -compress | xxd --include
  0x78, 0x9c, 0xab, 0x56, 0xaa, 0x50, 0xb2, 0x32, 0xd4, 0x51, 0xaa, 0x54,
  0xb2, 0x32, 0xaa, 0x05, 0x00, 0x18, 0x66, 0x03, 0x75

data[] の内容(配列の要素)を入れ替えます。

  unsigned char data[] = {
    0x78, 0x9c, 0xab, 0x56, 0xaa, 0x50, 0xb2, 0x32, 0xd4, 0x51, 0xaa, 0x54,
    0xb2, 0x32, 0xaa, 0x05, 0x00, 0x18, 0x66, 0x03, 0x75
  };

コンパイルして実行します。

$ g++ -Wall -Wextra -g zlib_uncompress.cc -o zlib_uncompress -lz && ./zlib_uncompress
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{"x":1,"y":2}

GZIP file format(RFC 1952) の場合は z_stream を使います。

zlib_deflate_gzip.cc

#include <iostream>
#include <vector>
#include <zlib.h>

int main() {
  std::vector<Bytef> data = {
    0x1f, 0x8b, 0x08, 0x08, 0x59, 0x2e, 0x2d, 0x60, 0x00, 0x03,
    0x74, 0x65, 0x73, 0x74, 0x2e, 0x6a, 0x73, 0x6f, 0x6e, 0x00,
    0xab, 0x56, 0xaa, 0x50, 0xb2, 0x32, 0xd4, 0x51, 0xaa, 0x54,
    0xb2, 0x32, 0xaa, 0x05, 0x00, 0x5e, 0x92, 0xca, 0x0d, 0x0d,
    0x00, 0x00, 0x00
  };
  std::vector<Bytef> out(100);

  z_stream ds = {};
  ds.zalloc = Z_NULL;
  ds.zfree = Z_NULL;
  ds.opaque = Z_NULL;
  ds.next_in  = data.data();
  ds.avail_in = data.size();
  ds.next_out = out.data();
  ds.avail_out = out.size();

  if (inflateInit2(&ds, MAX_WBITS + 16) != Z_OK)
    return -1;

  inflate(&ds, Z_FINISH);
  if (inflateEnd(&ds) != Z_OK)
    return -1;  

  std::cout << out.data() << std::endl;

  return 0;  
}

コンパイルして実行します。

$ g++ -Wall -Wextra -g zlib_deflate_gzip.cc -o zlib_deflate_gzip -lz && ./zlib_deflate_gzip
{"x":1,"y":2}

※ 文字列 {"x":1,"y":2} は 13 bytes という短さなので inflate(&ds, Z_FINISH); で済ませています

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  • できました! zlib の扱うフォーマットが複数あるんですね…
    – user35303
    Commented 2021年2月18日 6:43
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同じzlibのマニュアルの先にgzip用関数の説明があって、gzip形式のファイルにアクセスするにはgzで始まる関数を使う必要があるようです。
zlib 1.2.11 Manual
gzip File Access Functions

こちらに対応版数は1.2.6のようですが日本語で説明しているページがあります。
zlib の使い方
後半の「gzip 形式のファイル」以後を参照してください。

ファイル操作の概要
zlib には gzip 形式のファイルを操作するための型(gzFile)と関数群(gz*())が用意されています.gzFile は FILE * の代替になり,gz*() は fopen() や fclose() などの代替になります.ただし,一部の関数については,インタフェースが異なっていたり,機能に制限があったりします.

その記事の最後にサンプルコードを用意したと書かれているので、参考になるかもしれません。

zlib 形式および gzip 形式の圧縮・伸長をおこなうプログラムのサンプルコードとして zlib-test.c を用意しました.C99 の機能を使っているので,gcc には -std=c99 を渡すようにしてください.
コマンドライン引数による圧縮形式や圧縮レベルの切り替えが可能になっています.-h もしくは --help をオプションとして渡すことにより,zlib のバージョンとコマンドライン引数の一覧を確認することができます.

zlib-test.c

他に上記記事の中に「zlib を使って gzip 形式のファイルを読み書きする方法が説明されています.」という紹介リンクがあり、以下になります。
zlibを使ってみる


@metropolis さんの回答と同様のことが、この記事の回答に書いてありました。
How to decompress gzipstream with zlib
該当の回答

結果がテキストの場合だけ動作すると書いてありますが、その辺は質問記事のソースもそうですが、charunsigned charを混在させているからかも?
全部unsigned charで統一してみると何か変わるかもしれませんね。

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