如何使用自定义数据类型的成员序列化和反序列化 C 类？

如何使用 C 中的自定义数据类型成员序列化和反序列化类

简介

序列化涉及将对象的状态转换为可以存储并稍后重建的格式。在处理复杂的数据结构（例如具有自定义数据类型成员的类）时，序列化变得尤为重要。

问题

主要问题有两个：

1. 如何高效实现以字节向量形式返回序列化数据的序列化函数？
2. 如何设计合适的反序列化函数从序列化数据重建对象？

响应

解决方案 1：实现序列化函数

序列化函数的建议原型是：

<code class="cpp">std::vector<uint8_t> serialize(Mango const& Man);</code>

此函数通过引用接受 Mango 对象 (Man) 并返回表示序列化数据的 std::byte 向量。

解决方案 2：实现反序列化函数

相应的反序列化函数具有以下原型：

<code class="cpp">Mango deserialize(std::span<uint8_t const> data);</code>

它需要一段字节（数据）并返回由反序列化数据构造的 Mango 对象。

建议的实现

基于下面描述的辅助函数，这些建议的实现提供了高效的序列化和反序列化：

<code class="cpp">// Serialization function
std::vector<uint8_t> serialize(Mango const& Man) {
    std::vector<uint8_t> bytes;
    do_generate(back_inserter(bytes), Man);
    return bytes;
}

// Deserialization function
Mango deserialize(std::span<uint8_t const> data) {
    Mango result;
    auto f = begin(data), l = end(data);
    if (!do_parse(f, l, result))
        throw std::runtime_error("deserialize");
    return result;
}</code>

自定义序列化助手

这些辅助函数（在 my_serialization_helpers 命名空间中实现）提供核心序列化和解析功能：

• 生成器（do_generate 函数）：

  • 将原始数据类型和容器转换为字节序列。

• 解析器（do_parse 函数）：

  • 提取从字节序列中提取数据并构造相应的数据结构。

自定义类型序列化

要序列化 ​​Mango 类中的自定义数据类型，为每种类型定义了额外的 do_generate 和 do_parse 函数：

• ValType、FuntionMango、MangoType 和 Mango 可以使用这些助手进行序列化和反序列化。

示例用法

提供的示例演示了 Mango 对象的序列化和反序列化，通过往返和调试输出验证其完整性。

可移植性和字节序

此实现中并未固有地考虑字节序。为了确保跨不同硬件架构的可移植性，可能需要标准化字节序的额外步骤。像 Boost Endian 这样的库可以用于此目的，而不需要库链接。

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