多种数据类型的二进制序列化

Question

我正在尝试在 Visual Studio 中将具有多种数据类型的 C++ 结构序列化为二进制文件，并一次将它们全部反序列化。但是在读回数据时面临字符串内存分配的问题。我知道问题出在哪里，还有其他我可以使用的开源库，但我不想使用它们，除非确实有必要，而且我也知道我可以一个一个地写入/读取数据类型，但这种方法是对于包含大量数据类型的结构来说太长了。我想在不使用任何开源库的情况下一次性执行写/读操作。 下面是一个结构示例：

struct Frame {
    bool isPass{ true };
    uint64_t address{ 0 };
    uint32_t age{ 0 };
    float marks{ 0.0 };
    std::string userName;
};

有没有办法以二进制格式一次性执行写/读操作？ 谢谢你

Answer 1

不使用现有的库永远都不好。还是……

例如，您可以创建一个创建纯虚拟类，例如

class Serializable
{
public:
    virtual std::vector<char> serialize() = 0;
}

然后：

1. 您为自己拥有的所有类实现它
2. 您在某个静态类中为您使用的所有 STL 和 PoD 类型（std::strings、PoD 类型和仅具有 PoD 类型的结构）实现序列化方法。基本上，在序列化过程中，您可以在其中放置类似 [size][type][data ~ [size][type][data][size][type][data]] 的内容。
3. 然后，当您处理一个类进行序列化时，您创建一个缓冲区，首先将一个大小放入其中，然后键入标识符，然后放入所有由您在 1) 和 2) 中实现的序列化的成员的所有字节李>
4. 当您从这样的数组中读取任何内容时，您会反向执行相同的操作：从数组中读取 N 个字节（第一个字段），确定其实际类型（第二个字段），读取所有成员，反序列化包含的所有内容。

这个过程是递归的。

但是……伙计，这真是个坏主意。使用 protobuf 或 boost::serialization。或其他任何东西 - 互联网上有很多序列化库。根据您的问题阅读这些珍贵的 cmets。人们是对的。

Answer 2

假设您有一些其他机制来跟踪您的帧大小，请将您的结构重写为：

struct Frame {
    bool isPass{ true };
    uint8_t pad1[3]{};
    uint32_t age{ 0 };
    uint64_t address{ 0 };
    double marks{ 0.0 };
    char userName[];
};

如果我们有一个指针Frame* frame。我们可以使用write(fd, frame, frame_size) 来写这个。 (frame_size > sizeof(frame))。

假设您已将帧读入缓冲区，您可以使用以下方式访问数据： auto frame = reinterpret<const Frame*>(buf) 因此，userName 的长度将是 frame_size - sizeof(Frame)。您现在可以通过结构访问元素。

它非常类似于 C，并且该方法仅限于数组末尾的一个可变长度元素。