C++ 序列化消息的方法？

Question

在我当前的项目中，我有几个不同的接口需要我将消息序列化到字节缓冲区中。我觉得我做这件事的方式可能不会让真正的 C++ 程序员开心（我也愿意）。

我通常会这样做：

struct MyStruct {
    uint32_t x;
    uint64_t y;
    uint8_t  z[80];
};

uint8_t* serialize(const MyStruct& s) {
    uint8_t* buffer = new uint8_t[sizeof(s)];
    uint8_t* temp = buffer;
    memcpy(temp, &s.x, sizeof(s.x));
    temp += sizeof(s.x);

    //would also have put in network byte order...
    ... etc ...

    return buffer;
}

请原谅任何错别字，这只是我脑海中的一个例子。显然，如果我要序列化的结构具有内部指针，它会变得更加复杂。

所以，我有两个密切相关的问题：

1. 假设我知道目标系统具有相同的字节序，通过将结构直接转换为字符缓冲区进行序列化，在上述特定场景中是否存在任何问题？

2. 主要问题：有没有更好的……呃……C++？除了添加智能指针之外，还有什么方法可以做到这一点？我觉得这是一个常见的问题，STL 可能会处理它 - 如果没有，我相信无论如何使用 C++ 机制都有更好的方法。

编辑如果您可以使用标准 C++/STL 在不添加库的情况下以更好的方式序列化此结构的干净示例，则可加分。

Answer 1

您可能想看看 Google Protocol Buffers（也称为 protobuf）。您在语言中立的 IDL 中定义您的数据，然后通过生成器运行它以生成您的 C++ 类。它会处理字节排序问题，并且可以提供非常紧凑的二进制形式。

通过使用它，您不仅可以保存您的 C++ 数据，还可以在其他语言（C#、Java、Python 等）中使用，因为它们有可用的 protobuf 实现。

Answer 2

您应该可以直接使用 Boost::serialization 或流。右侧任一链接中的更多信息。

Is it possible to serialize and deserialize a class in C++?

Answer 3

刚刚投票给 AzPs 回复作为答案，首先检查 Boost 是要走的路。

另外关于您的代码示例：

1 - 将序列化函数的签名更改为获取文件的方法：

void MyStruct::serialize(FILE* file) // or stream
{
    int size = sizeof(this);
    fwrite(&size, sizeof(int), 1, file); // write size
    fwrite(this, 1, size, file);         // write raw bytes of struct
}

减少了复制结构的必要性。

2 - 是的，您的代码使序列化字节取决于您的平台、编译器和编译器设置。这没有好坏之分，如果相同的二进制文件写入和读取序列化字节，这可能是有益的，因为它具有简单性和性能。但不仅是字节序，打包和结构布局也会影响兼容性。例如，您的应用程序的 32 位或 64 位版本肯定会改变我们结构的布局。最后序列化原始足迹也序列化填充字节 - 编译器可能放置在结构字段之间的字节，对于高流量网络流来说是不可取的开销（请参阅谷歌协议缓冲区，因为它们会寻找可以节省的每一位）。

编辑：

我看到您添加了“嵌入式”。是的，那么这种简单的序列化/反序列化（上述序列化的镜像实现）方法可能是一个不错且简单的选择。