C++中如何序列化对象到文件？二进制序列化实现-C++-PHP中文网

C++中如何序列化对象到文件？二进制序列化实现

P粉602998670

发布： 2025-07-14 11:07:02

原创

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二进制序列化在c++++中是将对象保存到文件的高效方式，适用于无指针、结构连续的对象。1. 对简单类或结构体，可直接使用write()和read()操作文件流；2. 对含std::string等动态成员的类，需手动处理字段顺序、字符串长度及内容；3. 注意跨平台兼容性、版本更新带来的结构变化；4. 避免对多态类滥用reinterpret_cast，建议封装成工具函数提高维护性。

C++中如何序列化对象到文件？二进制序列化实现

在C++中，如果你想把一个对象保存到文件里，最直接的方式之一就是使用二进制序列化。这种方式不仅效率高，还能保持数据的原始结构。实现起来不算太难，但有几个关键点需要注意。

什么是二进制序列化？

简单来说，二进制序列化就是把内存中的对象数据，按其原始格式写入到文件中。这样做的好处是读写速度快、占用空间小，适合对性能要求较高的场景。

不过，并不是所有类型都能直接写入文件。比如基本类型（int、float）可以直接操作，但包含指针、动态结构（如vector、string）的对象就需要额外处理。

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如何实现一个简单的二进制序列化？

假设你有一个简单的类：

class Person {
public:
    int age;
    char name[32];
};

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这个类没有虚函数、没有指针成员，非常适合用二进制方式直接写入文件。

你可以这样把它写入文件：

Person p{25, "Tom"};
std::ofstream out("person.dat", std::ios::binary);
out.write(reinterpret_cast<char*>(&p), sizeof(Person));
out.close();

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Person p;
std::ifstream in("person.dat", std::ios::binary);
in.read(reinterpret_cast<char*>(&p), sizeof(Person));
in.close();

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这种方法适用于结构体或不含复杂成员的类，但如果类中有 std::string 或者指针，就不能这么用了。

处理带动态数据的类

如果你的类里面有 std::string、std::vector 或者其他动态分配的数据结构，就不能直接用 sizeof() 来写入了。因为这些类型的内部结构并不是连续存储的，它们只是通过指针管理实际数据。

举个例子：

class User {
public:
    int id;
    std::string name;
};

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这时候你需要手动“展开”每个字段，逐个写入：

先写入 id
再写入 name 的长度
最后写入 name 的内容

读取的时候也是一样，先读长度，再分配空间读内容。

代码大概是这样的：

// 写入
void saveUser(const User& user, const std::string& filename) {
    std::ofstream out(filename, std::ios::binary);
    int len = user.name.size();

    out.write(reinterpret_cast<const char*>(&user.id), sizeof(user.id));
    out.write(reinterpret_cast<const char*>(&len), sizeof(len));
    out.write(user.name.data(), len);
}

// 读取
void loadUser(User& user, const std::string& filename) {
    std::ifstream in(filename, std::ios::binary);
    int len = 0;

    in.read(reinterpret_cast<char*>(&user.id), sizeof(user.id));
    in.read(reinterpret_cast<char*>(&len), sizeof(len));
    char* buf = new char[len + 1];
    in.read(buf, len);
    buf[len] = '\0';
    user.name = buf;
    delete[] buf;
}

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这种方式虽然麻烦一点，但能正确处理字符串和容器类型。