如何在 C++ 中序列化树结构？

Question

我正在尝试序列化/反序列化游戏场景以进行网络发送/接收以及从磁盘保存/加载。

我的游戏引擎使用节点和组件，因此它们是唯一需要序列化的对象。场景可能如下所示：

Root Node
  - Node
    - SpecializedComponent
    - SpecializedComponent
    - Node 
      - Node
  - Node
    - Node
    - Node
      - Node
        - Node
          - SpecializedComponent
  - Node

一个节点基本上是这样的：

class Node {
    map<String, Node> mChildren;
    map<String, Component> mComponents;
    uuid_t mId;
    Node* mParent;
};

SpecializedComponent 基本上是这样的：

class SpecializedComponent : public Component {
    uuid_t mId;
    Node* mNode;
};

我想使用 YAML 或 JSON 作为我的文本表示。我有 Qt、Boost 和任何其他我想要的库，因此依赖关系不是问题。其实节点已经是Q_OBJECTS所以我有反思。

尽管进行了反射，但将其正确反序列化回 C++ 树结构似乎是一个问题。

最理想的情况是，我想要一个优雅而高效的解决方案，将这样的结构序列化/反序列化为二进制或文本格式。

Answer 1

下降递归解析器通常是处理重构部分的更简单且足够强大的选项。我可以尝试设置一些代码来具体显示，在伪代码中是这样的：

 Node *parse(stream s) {
  content = new Node;
  s >> content >> nsons;
  for (int c = 0; c < nsons; ++c)
   content->addChild(parse(s));
  return content; 
 }

当然，当读取组件时，我们必须检查类型。

Answer 2

我建议您为此使用protocol buffers library。由于您将 C++ 数据序列化以在网络上发送，因此您将对这个库所提供的功能非常有帮助。

Answer 3

序列化节点属性 序列化此节点的组件。 IE序列化子组件的数量，然后是每个组件。

为了序列化一个组件，您应该将一个 Id（一个 int 或一个字符串）分配给每个组件类型（这样您就可以确定如何反序列化一个特定的 hs 类型的组件） 序列化子节点个数 序列化子节点（递归调用相同的函数）

那么反序列化就是确切的镜像。 反序列化，节点属性，然后是组件的数量。 为每个组件获取组件类型，根据该类型反序列化） 等等……

如果你使用 Qt，QTextStream/QDataStream 是最简单的选择。 二进制格式在反序列化时必须是众所周知的，因此您应该在序列化内容的开头放置版本号或 Id，以便稍后添加或更改内容。

此外，如果您必须与其他语言（如 java）兼容，请注意 Qt 不会使用与字符串相同的类型规范

Answer 4

我猜你可以用Boost Serialization 做到这一点。它支持包括std::map在内的所有STL容器的序列化。