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
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。
结语
可以看到里德所罗门编码有如下特征：
- 参与计算的数据必须都是等长的，如果不一样长，则要在其后补入数据保持等长。
- 数据恢复时的数据顺序必须与初始encode时的顺序保持一致，本例中就是
AAA、BBB、CCC、DDD。 - 假设原始数据有M个，补码包生成N个，此时总数据包有M+N个，修复数据的要求是：这M+N个数据中丢失任意N个或少于N个，原始数据都可以被恢复。
相较于传统异或的纠错码，这种算法支持了丢失多段数据的修复，但计算开销也会比异或要大一些，因此使用者应该针对自身使用场景进行选择。
欢迎各位对Melon感兴趣的读者访问其Github仓库。
感谢阅读！
