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c++中如何序列化和反序列化对象_对象保存与加载的实现方式详解

冰火之心

发布： 2025-11-01 13:43:25

原创

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C++中序列化常用文本或二进制方式，标准库无内置支持；2. 文本格式如CSV、JSON便于调试但效率低；3. 示例中Person类通过save/load方法实现成员序列化与反序列化。

c++中如何序列化和反序列化对象_对象保存与加载的实现方式详解

在C++中实现对象的序列化与反序列化，即把对象的状态保存到文件或内存中（序列化），并在需要时恢复（反序列化），由于C++标准库未提供内置机制，通常需手动实现。以下是几种常见且实用的方式。

使用文本格式进行序列化

最简单的方式是将对象数据以可读文本形式写入文件，例如CSV、JSON或自定义格式。

说明：适合调试和配置场景，便于人工查看，但体积大、解析慢。

示例：一个简单的Person类

假设有如下类：

class Person {
public:
    std::string name;
    int age;

    // 保存为文本
    void save(std::ostream& out) const {
        out << name << "\n" << age << "\n";
    }

    // 从文本加载
    void load(std::istream& in) {
        std::getline(in, name);
        in >> age;
        in.ignore(); // 忽略换行符
    }
};

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使用时可以配合std::ofstream和std::ifstream完成文件读写。

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使用二进制方式进行序列化

将对象内存直接写入文件，效率高、体积小，但不跨平台，且对复杂类型支持有限。

适用情况：仅含POD（Plain Old Data）类型的类，如int、char数组等。

对于非POD类型（如string、vector），不能直接用write整个对象。

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正确做法：逐字段处理

void saveBinary(std::ostream& out) const {
    size_t nameLen = name.size();
    out.write(reinterpret_cast<const char*>(&nameLen), sizeof(nameLen));
    out.write(name.c_str(), nameLen);
    out.write(reinterpret_cast<const char*>(&age), sizeof(age));
}

void loadBinary(std::istream& in) {
    size_t nameLen;
    in.read(reinterpret_cast<char*>(&nameLen), sizeof(nameLen));
    name.resize(nameLen);
    in.read(&name[0], nameLen);
    in.read(reinterpret_cast<char*>(&age), sizeof(age));
}

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这样能避免指针或动态内存带来的问题。

使用第三方库（推荐）

手动实现容易出错，维护困难。使用成熟库更高效可靠。

常用库包括：

Boost.Serialization：功能强大，支持STL容器、继承、指针等。
nlohmann/json：用于JSON序列化，适合Web交互。
Google Protocol Buffers：高性能，跨语言，需预定义schema。

Boost示例：

#include <boost/serialization/string.hpp>
#include <boost/archive/text_oarchive.hpp>
#include <boost/archive/text_iarchive.hpp>

class Person {
    friend class boost::serialization::access;
    template<class Archive>
    void serialize(Archive& ar, const unsigned int version) {
        ar & name;
        ar & age;
    }
public:
    std::string name;
    int age;
};

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保存和加载只需：

// 保存
{
    std::ofstream ofs("data.txt");
    boost::archive::text_oarchive oa(ofs);
    Person p{"Tom", 25};
    oa & p;
}

// 加载
{
    std::ifstream ifs("data.txt");
    boost::archive::text_iarchive ia(ifs);
    Person p;
    ia & p;
}

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