C++ 序列化和反序列化学习

定义

  • 程序员在编写应用程序的时候往往需要将程序的某些数据存储在内存中,然后将其写入某个文件或是将它传输到网络中的另一台计算机上以实现通讯。这些过程将会涉及到程序数据转化成能被存储并传输的格式,因此被称为“序列化”(Serialization),而它的逆过程则可被称为“反序列化” (Deserialization)
  • 简单来说,序列化就是将对象实例的状态转换为可保持或传输的格式的过程。与序列化相对的是反序列化,它根据流重构对象。这两个过程结合起来,可以轻松地存储和传输数据。例如,可以序列化一个对象,然后使用 HTTP 通过 Internet 在客户端和服务器之间传输该对象。

总结

  • 序列化:将对象变成字节流的形式传出去。
  • 反序列化:从字节流恢复成原来的对象。

序列化的好处

  • 将对象存储于硬盘上  ,便于以后反序列化使用
  • 在网络上传送对象的字节序列时便捷性、灵活性

C++对象序列化的四种方法

JSON文本序列化方式

  • 使用jsoncpp或cJSON等库,将内存中的数据结构序列化为JSON格式的文本串。

Google Protocol Buffers(protobuf)(推荐)

目的

  • Google Protocol Buffers (GPB)是Google内部使用的数据编码方式,旨在用来代替XML进行数据交换。可用于数据序列化与反序列化。主要特性有:高效;语言中立;可扩展
  • 官方文档
  • github地址
  • 参考示例

Boost.Serialization(推荐)

目的

  • Boost.Serialization可以创建或重建程序中的等效结构,并保存为二进制数据、文本数据、XML或者有用户自定义的其他文件。该库具有以下吸引人的特性: 代码可移植(实现仅依赖于ANSI C++);深度指针保存与恢复;可以序列化STL容器和其他常用模版库;数据可移植;非入侵性。

MFC Serialization (不推荐)

目的

  • Windows平台下可使用MFC中的序列化方法。MFC 对 CObject 类中的序列化提供内置支持。因此,所有从 CObject 派生的类都可利用 CObject 的序列化协议

.Net Framework (不推荐)

目的

  • .NET的运行时环境用来支持用户定义类型的流化的机制。它在此过程中,先将对象的公共字段和私有字段以及类的名称(包括类所在的程序集)转换为字节流,然后再把字节流写入数据流。在随后对对象进行反序列化时,将创建出与原对象完全相同的副本。

简单总结

  • 其中MFC和.Net框架的方法适用范围很窄,只适用于Windows下,且.Net框架方法还需要.Net的运行环境
  • 参考分析
  • Google Protocol Buffers效率较高,但是数据对象必须预先定义,并使用protoc编译,适合要求效率,允许自定义类型的内部场合使用。
  • Boost.Serialization 使用灵活简单,而且支持标准C++容器。
  • 相比而言,MFC的效率较低,但是结合MSVS平台使用最为方便。
  • 为了考虑平台的移植性、适用性和高效性,推荐大家使用Google的protobuf和Boost的序列化方案,下面介绍我使用这两种方案的心得及注意事项。

进一步学习

Google Protocol Buffers

  • Google Protocol Buffers protobuf相对而言效率应该是最高的,不管是安装效率还是使用效率,protobuf都很高效,而且protobuf不仅用于C++序列化,还可用于Java和Python的序列化,使用范围很广。

protobuf支持的数据类型不是很丰富

  • protobuf属于轻量级的,因此不能支持太多的数据类型,下面是protobuf支持的基本类型列表,一般都能满足需求,不过在选择方案之前,还是先看看是否都能支持,以免前功尽弃。同样该表也值得收藏,作为在定义类型时的参考依据。

.proto type

c++

notes

double

double

 

float

float

 

int32

int32

使用可变长编码方式,负数时不够高效,应该使用sint32

int64

int64

同上

uint32

uint32

使用可变长编码方式

uint64

uint64

同上

sint32

int32

使用可变长编码方式,有符号的整型值,编码时比通常的int32高效

sint64

sint64

同上

fixed32

uint32

总是4个字节,如果数值总是比2^28大的话,这个类型会比uint32高效

fixed64

uint64

总是8个字节,如果数值总是比2^56大的话,这个类型会比uint64高效

sfixed32

int32

总是4个字节

sfixed64

int64

总是8个字节

bool

bool

 

string

string

一个字符串必须是utf-8编码或者7-bit的ascii编码的文本

bytes

string

可能包含任意顺序的字节数据

protobuf不支持二维数组(指针),不支持STL容器序列化

  • 这个缺陷挺大,因为稍复杂点的数据结构或类结构里出现二维数组、二维指针和STL容器(set、list、map等)很频繁,但因为 protobuf简单的实现机制,只支持一维数组和指针(用repeated修饰符修饰),不能使用repeated repeated来支持二维数组, 也不支持STL,因此在选择该方案之前,一定 要确保你的数据结构里没有这些不支持的类型。

protobuf嵌套后会改变类名称

  • protobuf支持类的嵌套,即在一个自定义类型中可以定义另一个自定义类型,但注意嵌套的自定义类型在经过protobuf处理后生成的类名称并不是你定义的类名称,而是加上了外层的类名称作为前缀

Boost.Serialization

  • Boost库是个很庞大的库,功能非常丰富,序列化只是其中的一个小分支,但为了使用Boost的序列化方案,你需要安装整个Boost库,所花费的磁盘空间和时间都很多,同样支持的序列化功能也很强大,既支持二维数组(指针),也支持STL容器,更不需要我们用某种特殊的格式重新定义我们的类结构,其非侵入的性质使得我们无须改动已有的类结构即可序列化,这时非常赞的一个性质。
  • 但是由于体积庞大,安装复杂,如果只是简单的序列化,没必要使用该方案,只有protobuf不能满足你的需求时,才应该考虑该方案。
  • 安装boost库遇到的一系列问题 安装boost库本事就是一项很费时的工程,如果期间出现了各种错误,更加耗时耗耐心。
  • 对于基本类型指针很难序列化
  • 不能序列化变长数组

参考代码

  • C++ 序列化探索
  • 1)对基本数据类型char,short,int,long,string的序列化;
  • 2)支持序列化为socket流;
  • 3)支持对std::vector、std::list、std::set、std::map的序列化;

参考链接

  • 最常用的两种C++序列化方案的使用心得(protobuf和boost serialization)

 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/447011.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Android设计模式之——观察者模式

一、介绍 观察者模式是一个使用率非常高的模式,它最常用的地方是GUI系统、订阅——发布系统。因为这个模式的一个重要作用就是解耦,将被观察者和观察者解耦,使得它们之间的依赖性更小,甚至做到毫无依赖。以GUI系统来说&#xff0…

Android设计模式之——备忘录模式

一、介绍 备忘录模式是一种行为模式,该模式用于保存对象当前状态,并且在之后可以再次恢复到此状态,这有点像我们平时说的”后悔药“。备忘录模式实现的方式需要保证被保存的对象状态不能被对象从外部访问,目的是为了保护好被保存…

c++ memory 头文件详细介绍

类 指针特征 pointer_traits (C11) 提供关于指针式类型的信息 (类模板) 垃圾收集器支持 pointer_safety (C11) 列出指针安全模式 (枚举) 分配器 allocator 默认的分配器 (类模板) allocator_traits (C11) 提供关于分配器类型的信息 (类模板) allocator_arg_t (C11) 标签类型…

C++ using的三种使用策略以及具体的用法

Using的使用方法 1,命名空间的使用 为了防止代码冲突,都会使用到命名空间。假设这样一种情况,当一个班上有两个名叫 Zara 的学生时,为了明确区分他们,我们在使用名字之外,不得不使用一些额外的信息&#…

Android设计模式之——迭代器模式

一、介绍 迭代器模式(Iterator Pattern)又称为游标(Cursor)模式,是行为型设计模式之一。迭代器模式算是一个比较古老的设计模式,其源于对容器的访问,比如Java中的List、Map、数组等&#xff0c…

Android设计模式之——模板方法模式

一、介绍 在面向对象开发过程中,通常会遇到这样的一个问题,我们知道一个算法所需的关键步骤,并确定了这些步骤的执行顺序,但是,某些步骤的具体实现是未知的,或者说某些步骤的实现是会随着环境的变化而改变…

Android设计模式之——访问者模式

一、介绍 访问者模式是一种将数据操作与数据结构分离的设计模式,它是《设计模式》中23种设计模式中最复杂的一个,但它的使用频率并不高,正如《设计模式》的作者GOF对访问者模式的描述:大多数情况下,你不需要使用访问者…

C++类模板template <class T>简单使用方法

一个简单的例子 两个数比大小 如果两个数都是int类型 class Compare_int { public :Compare(int a,int b){xa;yb;}int max( ){return (x>y)?x:y;}int min( ){return (x<y)?x:y;} private :int x,y; }; 如果两个数是float类型 class Compare_float { public :Compare(…

Android设计模式之——中介者模式

一、介绍 中介者模式&#xff08;Mediator Pattern&#xff09;也称为调解者模式或调停者模式&#xff0c;Mediator本身就有调停者和调解者的意思。 在日常生活中调停者或调解者这个角色我们见得比较多的是“和事老”&#xff0c;也就是说调解两个有争端的人的角色&#xff0…

C++智能指针中unique_ptr部分内容的讲解

参考链接 std::unique_ptr 介绍 定义位于头文件<memory>std::unique_ptr 是通过指针占有并管理另一对象&#xff0c;并在 unique_ptr 离开作用域时释放该对象的智能指针。 在下列两者之一发生时用关联的删除器释放对象&#xff1a;1&#xff0c;销毁了管理的 unique_pt…

Java基础——Java多线程中sleep()、wait()和notify()

一、sleep()sleep()方法源码&#xff1a;/** * Causes the currently executing thread to sleep (temporarily cease * execution) for the specified number of milliseconds, subject to * the precision and accuracy of system timers and schedulers. The thread * does …

Key_handle的学习

代码 一切尽在不言中 #pragma once#include "common/common.h" #include "sdf/sdf.h"#include <memory>namespace sdf {namespace algorithm {class KeyHandle {public:using erased_internal_data_t char; //使用erased_internal_data_t等效于ch…

Java基础——虚拟机结构

一、Java平台结构图二、JVM、JRE和JDK关系JVM&#xff1a;Java Virtual Machine&#xff08;Java虚拟机&#xff09;&#xff0c;负责执行符合规范的Class文件 JRE&#xff1a; Java Runtime Environment &#xff08;java运行环境&#xff09;&#xff0c;包含JVM和类库 JDK&a…

解决 SSH Connection closed by foreign host 问题

用 Xshell 连接服务器总是报错 : Connection closed by foreign host.Disconnected from remote host... 原因可能是 SSH 服务器没设置保活时间间隔 , 具体设置如下 : 操作 # vim /etc/ssh/sshd_config 添加两行 , 或去掉注释 : ClientAliveInterval 60ClientAliveCountMax…

Java基础——synchronized

synchronized重要&#xff01;重要&#xff01;重要&#xff01;重要的事情说三遍&#xff0c;一定要记下来哦。 Java语言的关键字&#xff0c;当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候&#xff0c;能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码。一、当两个并发线程访问同…

C++:MAC安装Boost库文件并且使用CLion开发

boost的filestem库 C在17版本的标准库中引入了一个filesystem库&#xff0c;用来处理文件路径&#xff0c;以及文件访问。很多编译器对filesystem库的支持还不是很好。为了解决这个问题&#xff0c;可以临时使用boost::filesystem来替代。其实C17标准中的filesystem库就是从bo…

Java基础——Java异常处理机制

一、引言 try…catch…finally恐怕是大家再熟悉不过的语句了&#xff0c;而且感觉用起来也是很简单&#xff0c;逻辑上似乎也是很容易理解。不过&#xff0c;我亲自体验的“教训”告诉我&#xff0c;这个东西可不是想象中的那么简单、听话。不信&#xff1f;那你看看下面的代码…

clion在使用sqlite3的时候,显示Undefined symbols for architecture x86_64错误的解决办法

显示Undefined symbols for architecture x86_64错误的原因 1、缺少静态库 环境&#xff1a;在模拟器上报错但在真机上能运行成功&#xff0c;而且报的错误来自于第三方库。原因&#xff1a;architecture x86_64 是指模拟器的架构&#xff0c;意思就是 Crypto 变量在模拟器架…

Java基础——Java反射机制及IoC原理

一、概念 主要是指程序可以访问&#xff0c;检测和修改它本身状态或行为的一种能力&#xff0c;并能根据自身行为的状态和结果&#xff0c;调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。在java中&#xff0c;只要给定类的名字&#xff0c; 那么就可以通过反射机制来获得类的所…

Ubuntu boost库文件安装编译

简单介绍 Boost库是为C语言标准库提供扩展的一些C程序库的总称&#xff0c;由Boost社区组织开发、维护.Boost向来有准标准库之称&#xff0c;很多新特性例如智能指针等都是先在boost中实现&#xff0c;后来被吸收到标准库之中. Boost实现了日志、算法、日期、地理、数学、线程…