カスタム データ型のメンバーを含む C クラスをシリアル化および逆シリアル化する方法は?

C でカスタム データ型のメンバーを使用してクラスをシリアル化および逆シリアル化する方法

はじめに

シリアル化には、オブジェクトの状態を、保存して後で再構築できる形式に変換することが含まれます。カスタム データ型のメンバーを持つクラスなどの複雑なデータ構造を扱う場合、シリアル化が特に重要になります。

问题

主な質問は 2 つあります:

1. シリアル化されたデータをバイトのベクトルとして返すシリアル化関数を効率的に実装するにはどうすればよいですか?
2. シリアル化されたデータからオブジェクトを再構築するための適切な逆シリアル化関数を設計するにはどうすればよいですか?

応答

解決策 1: シリアル化関数の実装

シリアル化関数の推奨プロトタイプは次のとおりです:

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

この関数は Mango オブジェクトを参照 (Man) で受け入れ、シリアル化されたデータを表すバイトの std::vector を返します。

解決策 2: 逆シリアル化関数の実装

対応する逆シリアル化関数には次のプロトタイプがあります:

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

これはバイト (データ) のスパンを受け取り、逆シリアル化されたデータから構築された Mango オブジェクトを返します。

推奨される実装

以下で説明するヘルパー関数に基づいて、これらの推奨される実装は効率的なシリアル化と逆シリアル化を提供します。

<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>

カスタム シリアル化ヘルパー

これらのヘルパー関数 (my_serialization_helpers 名前空間に実装) は、コアのシリアル化と解析機能を提供します。

• ジェネレーター (do_generate Functions):

  • プリミティブ データ型とコンテナをバイト シーケンスに変換します。

• パーサー (do_parse 関数):

  • 抽出バイト シーケンスからデータを取得し、対応するデータ構造を構築します。

カスタム タイプのシリアル化

Mango クラス内でカスタム データ タイプをシリアル化するには、追加の do_generate 関数と do_parse 関数が型ごとに定義されています。

• ValType、FuntionMango、MangoType、および Mango は、これらのヘルパーを使用してシリアル化および逆シリアル化できます。

例使用法

提供された例は、Mango オブジェクトのシリアル化と逆シリアル化を示し、ラウンドトリップとデバッグ出力を通じて整合性を検証します。

移植性とエンディアン

この実装ではエンディアンネスは本質的に考慮されていません。異なるハードウェア アーキテクチャ間での移植性を確保するには、エンディアンを正規化する追加の手順が必要になる場合があります。 Boost Endian のようなライブラリは、ライブラリのリンクを必要とせずにこの目的に利用できます。

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