如何在 C++ 中序列化/反序列化 INT

Question

所以，我想在 C++ 中为一些 int 变量实现简单的序列化，但我真的不知道如何...

我的目标如下：

我基本上希望能够将任何整数转换为二进制，最好是通过简单的函数调用。

// Here´s some dummy code of what I essentially want to do

int TestVariable = 25;
String FilePath = "D:\dev\Test.txt";

Serialize(TestVariable, FilePath);

// [...] 
// at some later point in the code, when I want to access the file

Deserialize(&TestVariable, FilePath);

我已经听说过像 Boost 这样的库，但我认为当我只想简单地序列化时，这有点 overkill变量。

已经预先感谢您的回答。 :D

Answer 1

首先让我列出不这样做的原因：

在不同的机器上重复使用这些文件是不安全的
速度可能比任何库都慢
像指针、映射或结构这样的复杂类型很难正确实现

但是如果你真的想做一些定制的事情，你可以简单地使用流，这里是一个使用 stringstream 的例子（我总是在我的单元测试中使用 stringstream 因为我希望它们很快），但你可以简单地修改它使用文件流。

请注意，反序列化模板函数使用的类型必须是默认可构造的。对于复杂的类.

这一定是一个非常严格的要求

#include  <sstream>
#include  <iostream>

template<typename T>
void serialize(std::ostream& os, const T& value)
{
    os << value;
}

template<typename T>
T deserialize(std::istream& is)
{
    T value;
    is >> value;
    return value;
}

int main()
{
    std::stringstream ss;
    serialize(ss, 1353);
    serialize(ss, std::string("foobar"));

    std::cout << deserialize<int>(ss) << " " << deserialize<std::string>(ss) << std::endl;
    return 0;
 }

Answer 2

首先，有一点“不一致”：您要求在看起来像文本文件的文件中进行二进制序列化。我会假设你真的想要一个二进制输出。

序列化整数时唯一需要注意的是机器的字节序（尽管大多数机器都是小端）。

在 C++17 或更低版本中，最简单的方法是运行时检查，例如

inline bool littleEndian()
{
    static const uint32_t test = 0x01020304;
    return *((uint8_t *)&test) == 0x04;
}

C++20 引入了编译时检查，因此您可以将之前的重写为

constexpr bool littleEndian()
{
    return std::endian::native == std::endian::little;
}

此时你想要的是以标准方式编写所有整数。通常 BigEndian 是标准。

template <typename T>
inline static T revert(T num)
{
    T res;
    for (std::size_t i = 0; i < sizeof(T); i++)
        ((uint8_t *)&res)[i] = ((uint8_t *)&num)[sizeof(T) - 1 - i];
    return res;
}

此时您的序列化程序将是：

template <typename T>
void serialize(T TestVariable, std::string& FilePath)
{

    static_assert(std::is_integral<T>::value);   //check that T is of {char, int, ...} type
    static_assert(!std::is_reference<T>::value); //check that T is not a reference

    std::ofstream o(FilePath);
    if (littleEndian())
        TestVariable = revert(TestVariable);
    o.write((char *)&TestVariable, sizeof(T));
}

你的反序列化器将是

template <typename T>
void deserialize(T *TestVariable, std::string FilePath)
{
    static_assert(std::is_integral<T>::value);
    std::ifstream i(FilePath);
    i.read((char *)TestVariable, sizeof(T));
    if (littleEndian())
        *TestVariable = revert(*TestVariable);
}

注意：此代码只是适用于您的界面的示例，您只需包含 <iostream>、<fstream>，如果您使用的是 c++20 版本，请包含 <bit>

如何在 C++ 中序列化/反序列化 INT

How to serialize / deserialize INTs in C++

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