C/C++：序列化方法应该是类成员吗？

Question

假设我们有一个复杂（即非原始）类ComplexObject 定义如下：

class A{...};

class B{...};

class C{...};

class ComplexObject
{
private:
    A _fieldA;
    B _fieldB;
    C _fieldC;
};

我想实现一个序列化程序，将ComplexObject 的实例序列化为二进制形式。根据我在 C# 方面的经验，我基本上看到了 3 种不同的方式来实现序列化程序。

1. 在ComplexObject 和“子”类A、B 和C 的定义中定义一个serialize(binarystream&) 方法。 ComplexObject 中定义的 serialize 方法将递归调用子成员的方法。
2. 创建一个单独的类，其中包含用于序列化每个ComplexObject、A、B 和C 的方法。用于序列化ComplexObject 的方法将递归调用子成员的方法。当然，必须在类中定义 getter 才能为序列化程序检索私有字段。
3. 使用反射生成对象的模板，并根据生成的模板将所有可序列化的字段写入表中。

不幸的是，我认为反射在 C++ 中将非常难以使用，因此我将远离第三种选择。我已经看到选项 1 和 2 都经常使用（在 C# 中）。

选项 1 相对于选项 2 的一个优势是它允许从 ComplexObject 派生的类，方法是将 serilalize(binarystream&) 方法标记为虚拟。但是，它会添加到对象的成员函数列表中并使程序员感到困惑。您没有看到在 std::string 中定义了 serialize 方法，是吗？

另一方面，选项 2 取出所有序列化方法并将其组合在一起以使事情更整洁。但是，我认为要适应 ComplexObject 的派生类并不容易。

在什么情况下应该使用每个选项（1 和 2）？

Answer 1

我选择“两者”。序列化在对象中具有组件和（模板化）独立功能。

例如：

class Serialization_Interface
{
  public:
    virtual void load_from_buffer(uint8_t*& buffer_ptr) = 0;
};

void Load_From_Buffer(unsigned int& number, uint8_t*& buffer_pointer)
{
  number = *((unsigned int *) buffer_ptr);
  buffer_pointer += sizeof(unsigned int);
}

template <class Object>
void Load_From_Buffer(Object& obj, uint8_t*& buffer_pointer)
{
  obj.load_from_buffer(buffer_pointer);
}

不要将自己限制在两个选择中。总有第三种选择。 :-)

另外，不要重新发明轮子，请查看 Boost::serialization。

Answer 2

C++ 没有反射，但这并不意味着序列化代码需要手工编写。

您可以使用代码生成器（例如，协议缓冲区）从简单的描述中创建序列化代码。当然，这种描述格式不支持用于创建公共 API 的丰富 C++ 功能，但您可以采用代码生成器创建的数据结构类型并将其嵌入到您的“真实”类中，直接嵌入或通过 pimpl。这样你就可以在你的类中编写所有非序列化行为，但它自己没有任何数据，它依赖于序列化对象来存储数据。

它基本上就像你的方法 #2，但应用了控制反转。序列化器逻辑不会进入您的类来访问数据，而是负责将数据存储在您的类也可以使用的地方。

Answer 3

我不会为自制的序列化程序而烦恼。 （请注意，设计反序列化比序列化更难......） 我宁愿使用某行：

https://code.google.com/p/protobuf/

http://android-developers.blogspot.com/2014/06/flatbuffers-memory-efficient.html

或提升（您也可以查看他们是如何解决类似问题的） http://www.boost.org/doc/libs/1_56_0/libs/serialization/doc/index.html

回到你的困境。 将所有序列化代码分组在一个类中是一个坏主意，因为这个类会随着每个新的可序列化对象而增长。您可以为每个“可序列化”类使用朋友“序列化器”类， 或者使用友元方法/运算符