开源C语言库Melon：数据恢复算法

news2025/1/12 7:53:40

本文讲述开源C语言库Melon中的里德所罗门纠错码的使用。

关于 Melon 库，这是一个开源的 C 语言库，它具有：开箱即用、无第三方依赖、安装部署简单、中英文文档齐全等优势。

Github repo
在这里插入图片描述

简介

里德所罗门编码是一种纠错码技术，常被用于网络传输丢包恢复、磁盘RAID等领域。

关于里德所罗门算法原理的详细讲解，可以参考笔者以前的一篇文章《神奇的数据恢复算法》。

本文将主要利用Melon库实现的里德所罗门纠错码模块，配以实例代码，给大家直观展示纠错码的恢复能力。

使用

话不多说，我们上代码，然后进行说明：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "mln_core.h"
#include "mln_log.h"
#include "mln_string.h"
#include "mln_rs.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    mln_rs_result_t *res, *dres;
    char origin[] = "AAABBBCCCDDD";
    uint8_t *err[6] = {0};
    mln_string_t tmp;
    struct mln_core_attr cattr;

    cattr.argc = argc;
    cattr.argv = argv;
    cattr.global_init = NULL;
    cattr.master_process = NULL;
    cattr.worker_process = NULL;
    if (mln_core_init(&cattr) < 0) {
        fprintf(stderr, "init failed\n");
        return -1;
    }

    res = mln_rs_encode((uint8_t *)origin, 3, 4, 2);
    if (res == NULL) {
        mln_log(error, "rs encode failed.\n");
        return -1;
    }

    err[0] = NULL;
    err[1] = NULL;
    err[2] = (uint8_t *)origin+6;
    err[3] = (uint8_t *)origin+9;
    err[4] = mln_rs_result_get_data_by_index(res, 4);
    err[5] = mln_rs_result_get_data_by_index(res, 5);

    dres = mln_rs_decode(err, 3, 4, 2);
    if (dres == NULL) {
        mln_log(error, "rs decode failed.\n");
        return -1;
    }

    mln_string_nset(&tmp, mln_rs_result_get_data_by_index(dres, 1), 3);
    mln_log(debug, "%S\n", &tmp);

    mln_rs_result_free(res);
    mln_rs_result_free(dres);
    return 0;
}

main中的代码行为如下：

定义变量，其中包含了原始数据origin，这个一围数组将被当作一个四行三列的矩阵使用。
初始化Melon库。
利用mln_rs_encode函数对原始数据origin这个四行三列的数据生成两个补码包。
模拟丢包，即丢弃了AAA, BBB，然后保留了CCC、DDD以及两个补码包。注意：数据包的排列顺序要与生成数据时保持一致，丢失的数据要在对应的下标处置NULL。
调用mln_rs_decode函数对步骤4保留的内容进行数据修复，这里需要传入原始数据的行列数及补码包数量。
取得修复出的第二行数据，即BBB并输出。
释放生成和恢复时的结果数据。