C++如何进行数据序列化_使用Google Protobuf高效序列化C++对象-C++-PHP中文网

C++如何进行数据序列化_使用Google Protobuf高效序列化C++对象

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发布： 2025-12-03 15:42:07

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Protobuf是Google开发的高效二进制序列化工具，通过定义.proto文件描述数据结构，使用protoc编译生成C++类，实现快速序列化与反序列化；相比JSON/XML更小更快，适用于高性能通信、跨语言数据交换等场景。

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在C++开发中，当需要将对象保存到文件、通过网络传输或跨进程通信时，数据序列化是必不可少的环节。Google Protobuf（Protocol Buffers）是一个高效、跨平台、语言中立的序列化框架，特别适合用于C++项目中的结构化数据存储与通信。

什么是Protobuf？

Protobuf 是 Google 开发的一种二进制序列化格式，它通过预定义的 .proto 文件描述数据结构，然后由编译器生成对应语言的代码（如 C++ 类），实现对象到字节流的快速转换。相比 JSON 或 XML，Protobuf 更小、更快、更简单。

使用步骤详解

要在 C++ 中使用 Protobuf 进行序列化，需完成以下几个步骤：

1. 定义 .proto 文件

首先编写一个 .proto 文件来描述你要序列化的数据结构。例如，定义一个 Person 消息类型：

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syntax = "proto3";
package example;

message Person {
  string name = 1;
  int32 age = 2;
  string email = 3;
}

上述定义说明：Person 包含三个字段，每个字段都有唯一的编号（用于二进制编码）。

2. 编译 .proto 文件生成 C++ 代码

使用 protoc 编译器将 .proto 文件转为 C++ 头文件和源文件：

protoc --cpp_out=. person.proto

执行后会生成 person.pb.h 和 person.pb.cc 两个文件，其中包含可直接使用的 C++ 类。

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3. 在 C++ 项目中使用生成的类

包含头文件并使用 Protobuf 提供的 API 进行序列化和反序列化操作：

#include "person.pb.h"
#include <fstream>
#include <iostream>

序列化示例：

example::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.bin", std::ios::binary);
person.SerializeToOstream(&output);
output.close();

反序列化示例：

example::Person person;
std::ifstream input("person.bin", std::ios::binary);
person.ParseFromIstream(&input);
input.close();

std::cout << "Name: " << person.name() << ", Age: " << person.age() << std::endl;