Protobuf通过定义.proto文件并编译生成C++代码实现高效序列化，使用SerializeToOstream和ParseFromIstream完成数据读写，结合g++或CMake链接库即可在项目中集成。
在C++项目中高效处理结构化数据，Protobuf（Protocol Buffers）是一个被广泛采用的序列化方案。它由Google开发，具备高性能、跨平台、跨语言等优势。下面介绍如何在C++中使用Protobuf进行数据序列化与反序列化，并结合实际步骤演示完整流程。
定义.proto文件描述数据结构
使用Protobuf的第一步是编写.proto文件，用于定义要序列化的消息格式。
例如，创建一个person.proto文件：
syntax = "proto3";
package tutorial;
message Person {
string name = 1;
int32 age = 2;
string email = 3;
}
这个定义描述了一个包含姓名、年龄和邮箱的Person结构。字段后的数字是唯一标识符（tag），用于二进制编码。
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编译.proto文件生成C++代码
使用protoc编译器将.proto文件转换为C++类。
执行以下命令：
protoc --cpp_out=. person.proto
会生成两个文件：person.pb.cc 和 person.pb.h。这些文件包含了Person类的定义，提供了序列化、反序列化、访问字段等方法。
在C++中序列化与反序列化数据
包含生成的头文件，在程序中创建并操作Person对象。
示例代码：
#include#include #include "person.pb.h" int main() { // 设置日志输出（可选） google::protobuf::LogToStderr(); tutorial::Person person; person.set_name("Alice"); person.set_age(30); person.set_email("alice@example.com"); // 序列化到文件 std::ofstream output("person.data", std::ios::binary); if (!person.SerializeToOstream(&output)) { std::cerr << "序列化失败！" << std::endl; return -1; } output.close(); // 从文件反序列化 tutorial::Person restored_person; std::ifstream input("person.data", std::ios::binary); if (!restored_person.ParseFromIstream(&input)) { std::cerr << "反序列化失败！" << std::endl; return -1; } input.close(); // 输出恢复的数据 std::cout << "Name: " << restored_person.name() << std::endl; std::cout << "Age: " << restored_person.age() << std::endl; std::cout << "Email: " << restored_person.email() << std::endl; return 0; }
编译与链接Protobuf库
编译上述代码需要链接Protobuf库。假设使用g++，命令如下：
g++ -o person_example person.pb.cc main.cpp -lprotobuf
确保系统已安装libprotobuf-dev（Linux）或正确配置了Protobuf的头文件与库路径（Windows/macOS）。若使用CMake，可添加：
find_package(Protobuf REQUIRED)
target_link_libraries(your_target ${Protobuf_LIBRARIES})
基本上就这些。只要定义好结构、生成代码、调用SerializeToOstream和ParseFromIstream，就能实现高效的C++数据序列化。Protobuf还支持嵌套消息、repeated字段、默认值和兼容性升级，适合复杂场景下的通信与存储需求。
