Entwickler-Ecke :: Thema anzeigen - Komprimieren von Daten innerhalb des Programms, z.B. mit ZIP

UweK - Fr 29.06.12 15:06
Titel: Komprimieren von Daten innerhalb des Programms, z.B. mit ZIP

Guten Tag,

Ich möchte in einem ASCII-File mit der Zeilenstruktur "<Keywort> = <Wert>" bei einem <Wert> binäre Daten unterbringen, die ich natürlich MIME codiere, damit der File problemlos in einem Editor bearbeitbar bleibt.

Die binären Daten sind groß (über 100 kB), und nach MIME noch ein ganzes Stück größer. Deshalb würde ich die Daten vor dem MIME gern komprimieren. ZIP wäre dafür z.B. gut geeignet. Ich habe die Daten mal testweise in eine Extradatei geschrieben und diese dann mit einem normalen ZIP-Programm komprimiert. Durch viele "symmetrische Muster" in meinen Daten schrumpfte das Ergebnis dann auf 1 kB Größe. Es könnte aber sicherlich auch irgendein anderer Kompressor als ZIP sein, denn ich möchte den <Wert> nur innerhalb meines Programmes in die ASCII-Files schreiben und wieder zurück lesen. Es sollte aber möglichst keine extra DLL sein, damit ich mein Programm bequem weitergeben kann.

Im Idealfall stelle ich mir etwas ganz Simples in dieser Form vor:

Delphi-Quelltext

1:
2:

     ZippedString:= ZIP(DatenString);
     ErgebnisString:= MIME(ZippedString); // MIME habe ich schon

Ich habe mir bereits diverse Webseiten mit ZIP Tools angeschaut (ZipForge, Abbrevia, TZipMaster usw.), bin bei deren Beschreibungen aber in der Fülle von Funktionen ertrunken, die ich alle nicht brauche, ohne dabei einen Hinweis auf meinen gewünschen Mini-Zweck zu finden.

Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand von Euch einen Tipp aus der eigenen Erfahrung geben könnte.

Moderiert von Narses: Delphi-Tags hinzugefügt

Martok - Fr 29.06.12 15:22

Da du eigentlich ja nicht das Datenformat brauchst, dürfte T(De)CompressionStream (Unit zlib) das sein, was du suchst.

Ungefähr so (ungetestet, im Beitragseditor getippt):

Delphi-Quelltext

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uses zlib;
function Zip(S:String): string;
var src,dst: TStringStream;
  comp: TCompressionStream;
begin
  src:= TStringStream.Create(S);
  dst:= TStringStream.Create('');
  comp:= TCompressionStream.Create(dst);
  try
    comp.CopyFrom(src, -1);
    Result:= dst.DataString;
  finally
    //Freigeben
  end
end;

Narses - Fr 29.06.12 15:44

Moin!

UweK hat folgendes geschrieben :

die ich natürlich MIME codiere

Ich nehme mal an, du meinst base64 [http://de.wikipedia.org/wiki/Base64], weil MIME [http://de.wikipedia.org/wiki/Multipurpose_Internet_Mail_Extensions] ist keine Codierung, sondern ein Protokoll. :les:

Hier mein Vorschlag (getestet :mrgreen:):

Delphi-Quelltext

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uses
  ..., zlib, base64;

procedure TForm1.btnEncodeClick(Sender: TObject);
  var
    Data: AnsiString;
    CompressedData: TStringStream;
    Compressor: TCompressionStream;
begin
  Data := Memo1.Text;
  CompressedData := TStringStream.Create('');
  Compressor := TCompressionStream.Create(clMax, CompressedData);
  Compressor.Write(PAnsiChar(Data)^, Length(Data));
  Compressor.Free;
  Memo2.Text := B64Encode(CompressedData.DataString);
  CompressedData.Free;
end;

procedure TForm1.btnDecodeClick(Sender: TObject);
  var
    CompressedData: TStringStream;
    Decompressor: TDecompressionStream;
    C: AnsiChar;
    Data: AnsiString;
begin
  CompressedData := TStringStream.Create(B64Decode(Trim(Memo2.Text)));
  Decompressor := TDecompressionStream.Create(CompressedData);
  Data := '';
  while Decompressor.Read(C, 1) = 1 do
    Data := Data +C;
  Memo1.Text := Data;
  Decompressor.Free;
  CompressedData.Free;
end;

Ich gestehe, ich habe das jetzt nicht auf Unicode-String-tauglichkeit hin gemacht, sondern einfach so, wie mein D7 es erlaubt. Also, bei Unicode-Delphi-Versionen Vorsicht mit dem TStringStream, da müsste man dann den Umweg über einen TMemoryStream gehen oder so. Laut user profile icon

jaenicke geht das sogar unter Unicode-Delphi-Versionen. :nixweiss:

cu
Narses

jaenicke - Sa 30.06.12 04:55

Narses hat folgendes geschrieben :

What? :shock: Der String im TStringStream unter Unicode-Delphi ist ein AnsiString?! :suspect: Das kann ich kaum glauben... :gruebel:

Doch, ist es standardmäßig. ;-)
Möchte man Unicode drin haben, muss man das explizit beim Erstellen angeben:

Delphi-Quelltext

1:	Foo := TStringStream.Create('', TEncoding.Unicode);

Der Grund dürfte sein, dass viele an solchen Stellen Ansi benutzt haben und man das Verhalten nicht ändern wollte. Intern benutzt der Stream das default encoding (TEncoding.Default), wenn man keins angibt, und das ist bei Delphi unter Windows Ansi und unter unixoiden Systemen UTF8.

Narses hat folgendes geschrieben :

jaenicke hat folgendes geschrieben :

Der Quelltext von user profile icon

Narses funktioniert auch unter XE2 problemlos. ;-)

Das wundert mich... :lol:

DataString ist zwar ein UnicodeString, aber das wird alles automatisch per Compilermagic konvertiert, wenn z.B. die Base64-Funktionen AnsiStrings erwarten. Und deshalb kommt da auch das richtige heraus.

UweK - Mi 11.07.12 15:33

Hallo,
Vielen Dank für eure Tipps. Ich kam erst jetzt dazu, mich damit zu beschäftigen.
Zunächst einmal funktionierte bei mir leider gar nichts davon, bis ich feststellte: Das Zippen geht tatsächlich fehlerfrei und so wie von euch beschrieben. Aber das Problem liegt bei mir noch beim base64. Dieses habe ich nicht in meinem Delphi 2010, und benutze deshalb ersatzweise IdEncoderMime/IdDecoderMime von Indy in dieser Form (meine Änderungen an eurem obigen Quelltext habe ich gekennzeichnet):

Delphi-Quelltext

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uses zlib, IdCoderMime;      //geändert

procedure TTestForm.btnEncodeClick(Sender: TObject);
  var
    Data: AnsiString;
    CompressedData: TStringStream;
    Compressor: TCompressionStream;
    IdEncoderMIME: TIdEncoderMIME;      //neu
begin
  IdEncoderMime:= TIdEncoderMIME.Create;      //neu
  Data:= Memo1.Text;
  CompressedData := TStringStream.Create('');
  Compressor := TCompressionStream.Create(clMax, CompressedData);
  Compressor.Write(PAnsiChar(Data)^, Length(Data));
  Compressor.Free;
  Memo2.Text := IDEncoderMIME.EncodeString(CompressedData.DataString);      //geändert
  CompressedData.Free;
  IdEncoderMIME.Free;      //neu
end;

procedure TTestForm.btnDecodeClick(Sender: TObject);
  var
    CompressedData: TStringStream;
    Decompressor: TDecompressionStream;
    C: AnsiChar;
    Data: AnsiString;
    IdDecoderMIME: TIdDecoderMIME;      //neu
begin
  IdDecoderMime:= TIdDecoderMIME.Create;      //neu
  CompressedData := TStringStream.Create(IdDecoderMime.DecodeString(Trim(Memo2.Text)));     //geändert
  Decompressor := TDecompressionStream.Create(CompressedData);
  Data := '';
  while Decompressor.Read(C, 1) = 1 do      // (***)
    Data := Data +C;
  Memo3.Text := Data;
  Decompressor.Free;
  CompressedData.Free;
  IdDecoderMIME.Free;      //neu
end;

Das produziert bei bestimmten in Memo1 eingetippten Strings Fehlerabbrüche in Zeile (***) schon beim Decodieren des ersten Zeichens, während sehr ähnliche Strings korrekt bearbeitet werden. Zum Beispiel (jeweils ohne die " eingetippt):

OK: "Normaler Text!!!" (mit 3x Ausrufezeichen), "!!!" (3x Ausrufezeichen), "Text!!!!" (mit 4x Ausrufezeichen)
Fehler: "Normaler Text!!!!" (mit 4x Ausrufezeichen), "!!!!" (4x Ausrufezeichen), "Text!!!" (mit 3x Ausrufezeichen)

Das sieht alles irgendwie unsystematisch aus, wie ein Bug in Indy. Oder benutze ich Indy da falsch?

Der Effekt speziell mit den mehrfachen Ausrufezeichen fiel mir auf, weil meine Strings immer solche Zeichenfolgen enthalten. Ein typischer String wäre:

Delphi-Quelltext

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MeinString:= '';
for I:= 0 to 31 do
  MeinString:= MeinString + Chr(255);
for I:= 0 to 111 do
  for J:= 0 to 7 do
    MeinString:= MeinString + Chr(I);
for I:= 928 to 1023 do
  MeinString:= MeinString + Chr(255);

Meine zu verarbeitenden Strings sind immer genau 1024 Zeiichen lang, und immer von dieser Struktur mit aufsteigendem Chr(I), vorn und hinten mit Chr(255), nur gelegentliche Variationen in der Anzahl jedes Zeichens, also z.B. von irgendeinem Chr(I) mal einer weniger, und dafür von Chr(I+1) einer mehr.

Es wäre schön, wenn ihr mir auch noch diese Nuss knacken könntet.

Moderiert von Martok: Delphi-Tags hinzugefügt

UweK - Do 12.07.12 13:46

Hallo Narses,

Kurz zuvor: Ich habe in den Testprogrammen noch eine kleine Änderung gemacht: "Memo.Text" => "Memo.Lines[0]", damit ich nicht immer die Steuerzeichen zum Zeilenwechsel mitschleppe, wer weiß, was die noch anrichten.

1. Mit IdEncoderMime/IdDecorderMime von Indy:
Es kommt nur eine ganz dünne Fehlermeldung "data error" ohne weitere Angaben. Das passiert immer in der Zeile
while Decompressor.Read(C, 1) = 1 do
z.B. (im Debugger angeschaut) bei "Normaler Text!!!!" (4 Ausrufezeichen) beim decodieren des 4. Ausrufezeichens. Bis dahin wird der String in der Variablen "Data" korrekt zusammengesetzt.

2. Alternativen
Ich habe eine Unit "base64" hier gefunden. Ist das die Unit, die du kennst? Oder haben vielleicht mehrere Autoren Units mit gleicher Funktion und gleichem Namen aber verschiedem Innenleben in Umlauf gebracht?
http://www.koders.com/delphi/fidE7154E13CF5685897559967F6F9BD0483330D256.aspx
Mit dieser hier wird auf jeden Fall der Quatsch noch quätscher. Z.B. liefert das Encodieren des Strings Memo1 (steht schon beim Programmstart als Voreinstellung im Memo) den encodierten String eAigTQr-Nwx BQ "wA== . Der scheint keinen Sinn zu machen, weil er 1x "-" (Minus), 1x """ (Anführungszeichen oben) und 2x " " (Leerzeichen) enthält, die im Base64 Zeichensatz gar nicht enthalten sind.

Und das Wunderlichste: Ich kann zig-mal den btnEncodeClick drücken, und erhalte - logischerweise - jedes Mal im Memo2 denselben encodierten String wie angegeben. Wenn ich jetzt aber mal - ohne Veränderung des Inhalts von Memo1 - von meiner Anwendung weg zu einem anderen Programm wechsle und wieder zurück, und drücke dann erneut auf btnEncodeClick, so sieht der encodierte String in Memo2 plötzlich ganz anders aus: eAteTQorNwalBQrawA== . Und so bleibt er auch bei wiederholtem Drücken. Er enthält zwar jetzt keine unpassenden Zeichen mehr, aber ein Decodieren ist weder in der ersten noch in der zweiten Version möglich. Es tritt immer ein "Fehler bei Bereichsprüfung" auf.

=> Fragezeichen?

Danke, Gruß Uwe

Narses - Do 12.07.12 14:13

Moin!

UweK hat folgendes geschrieben :

Ich habe in den Testprogrammen noch eine kleine Änderung gemacht: "Memo.Text" => "Memo.Lines[0]", damit ich nicht immer die Steuerzeichen zum Zeilenwechsel mitschleppe, wer weiß, was die noch anrichten.

Das würde ich nicht machen, es geht ja genau darum, auch nicht darstellbare Zeichen korrekt transportieren zu können. :idea: Es sollte aber letztlich egal sein und keinen Einfluss haben.

UweK hat folgendes geschrieben :

1. Mit IdEncoderMime/IdDecorderMime von Indy:

Ich habe mir mal gerade diese Kompo bei der Indy-Version, die ich drauf habe, angesehen: ja, es ist ein base64-En/Decode. Immerhin. ;)

UweK hat folgendes geschrieben :

Es kommt nur eine ganz dünne Fehlermeldung "data error" ohne weitere Angaben.

Hm, und "dünne" Fehlermeldungen kann man nicht als Screenshot abbilden? :gruebel:

UweK hat folgendes geschrieben :

Das passiert immer in der Zeile
while Decompressor.Read(C, 1) = 1 do
z.B. (im Debugger angeschaut) bei "Normaler Text!!!!" (4 Ausrufezeichen) beim decodieren des 4. Ausrufezeichens. Bis dahin wird der String in der Variablen "Data" korrekt zusammengesetzt.

In deinem vorletzen Beitrag hast du aber geschrieben, es passiere schon beim ersten Zeichen, nicht beim letzen! :lupe:

UweK hat folgendes geschrieben :

2. Alternativen
Ich habe eine Unit "base64" hier gefunden. Ist das die Unit, die du kennst? Oder haben vielleicht mehrere Autoren Units mit gleicher Funktion und gleichem Namen aber verschiedem Innenleben in Umlauf gebracht?
http://www.koders.com/delphi/fidE7154E13CF5685897559967F6F9BD0483330D256.aspx
Mit dieser hier wird auf jeden Fall der Quatsch noch quätscher.

Ja, das liegt daran, dass diese Unit nicht Unicode-save ist (ist übrigens genau die, die ich hier auch habe). Die kannst du nicht ohne Anpassungen verwenden.

UweK hat folgendes geschrieben :

Und das Wunderlichste: ...

Kurz gesagt: ich halte das für ein Unicode-Problem. Schau dir mal die Methodendeklaration an, Beispiel:

Screenshot

Was für ein Datentyp wird dir da an den markierten Stellen angezeigt?

cu
Narses

jaenicke - Do 12.07.12 14:58

Die Base64 Unit, die ich gefunden hatte, ließ sich mit wenigen Änderungen umschreiben. Aber die braucht man ja nicht, da Indy das kann.

Was ich mich frage ist, warum immer wieder mit Strings als Datencontainern angefangen wird. Die sind dafür schlicht nicht gedacht.

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procedure TTestForm.btnEncodeClick(Sender: TObject);
var
  Data: String;
  CompressedData: TMemoryStream;
  Compressor: TCompressionStream;
  IdEncoderMIME: TIdEncoderMIME;
begin
  IdEncoderMime := TIdEncoderMIME.Create;
  try
    Data := Memo1.Text;
    CompressedData := TMemoryStream.Create;
    try
      Compressor := TCompressionStream.Create(clMax, CompressedData);
      Compressor.Write(PChar(Data)^, Length(Data) * SizeOf(Char));
      Compressor.Free;
      CompressedData.Position := 0;
      Memo2.Text := IDEncoderMIME.Encode(CompressedData);
    finally
      CompressedData.Free;
    end;
  finally
    IdEncoderMIME.Free;
  end;
end;

procedure TTestForm.btnDecodeClick(Sender: TObject);
var
  CompressedData: TMemoryStream;
  Decompressor: TDecompressionStream;
  C: Char;
  Data: String;
  IdDecoderMIME: TIdDecoderMIME;
begin
  CompressedData := TMemoryStream.Create;
  try
    IdDecoderMime:= TIdDecoderMIME.Create;
    try
      IdDecoderMime.DecodeBegin(CompressedData);
      IdDecoderMIME.Decode(Memo2.Text);
      IdDecoderMIME.DecodeEnd;
    finally
      IdDecoderMime.Free;
    end;
    CompressedData.Position := 0;
    Decompressor := TDecompressionStream.Create(CompressedData);
    try
      Data := '';
      while Decompressor.Read(C, SizeOf(Char)) = SizeOf(Char) do
        Data := Data + C;
      Memo3.Text := Data;
    finally
      Decompressor.Free;
    end;
  finally
    CompressedData.Free;
  end;
end;

Ausprobieren kann ich das leider nicht, da ich im Büro bin, hab das nur kurz in den Browser getippt. Aber das sollte so passen.

Narses - Fr 13.07.12 10:31

Moin!

Mir fällt da gerade noch was auf: :gruebel:

UweK hat folgendes geschrieben :

Delphi-Quelltext

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MeinString:= '';
for I:= 0 to 31 do
  MeinString:= MeinString + Chr(255);
for I:= 0 to 111 do
  for J:= 0 to 7 do
    MeinString:= MeinString + Chr(I);
for I:= 928 to 1023 do
  MeinString:= MeinString + Chr(255);

Du könntest dir auch diese "Strings" als Generator-Patterns "merken", also eine Art Code ausdenken, der beschreibt, wie man den String bildet. Ich mach mal ein Beispiel:

Quelltext

1:	32$FF112(8#i92$FF0

Übersetzt: 32x $FF, 112x (8x Schleifenindex i), 92x $FF, 0 als Terminator

Ist jetzt nur eine Idee, kann man sicher auch noch anders angehen, aber allemal besser, als die Daten selbst zu speichern, wenn die Erzeugung selbst recht einfach ist. :idea:

cu
Narses

UweK - Fr 13.07.12 12:59

Hallo allerseits,

Da habe ich ja eine ganz schöne Diskussion losgetreten. Auf jeden Fall: Problem ist gelöst!

Der Vorschlag von jaenicke mit TMemoryStream erschlägt die letzten Fehler. Wobei aber die sehr ähnliche Version mit TStringStream von Narses zuvor auch funktioniert, wenn das gewünschte Ziel ein gezippter String mit Binärzeichen ohne zusätzliche Base64 Codierung ist. Habe beide Versionen in meinem Programm durchgetestet. Warum es bei bestimmten Strings nicht klappt, wenn man das Ergebnis des Zip von Narses einfach in IdDecoderMIME steckt, ist mir zwar weiterhin ein Ministerium, macht aber nichts.

Die letzte Idee von Narses mit der selbstgemachten Codierung wäre noch ein Plan B gewesen. Aber so ist es mir lieber, denn jetzt habe ich allgemein wiederverwendbare Prozeduren für Zip mit oder ohne Base64, die vielleicht mal wieder nützlich sind.

Gruß + Danke, Uwe

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