C++ Protobuf

Protobuf

protobuf (protocol buffer) 是谷歌內部的混合語言資料標準，通過將結構化的資料進行序列化(串行化)，用于通訊協議、資料存盤等領域的語言無關、平臺無關、可擴展的序列化結構資料格式，

• 序列化： 將結構資料或者物件轉換成能夠用于存盤和傳輸的格式，

• 反序列化： 在其他的計算環境中，將序列化后的資料還原為資料結構和物件

下載安裝

sudo apt install autoconf automake libtool curl make g++ unzip
https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases/
cd protobuf
./autogen.sh
./configure
make
make check
sudo make install
sudo ldconfig

Proto3中的資料型別限定修飾符：

repeated 表示一個陣列型別

protobuf中常用的資料型別：

• bool, 布爾型別
• double, 64位浮點數
• float, 32位浮點數
• int32, 32位整數
• int64, 64位整數
• uint64, 64位無符號整數
• sint32, 32位整數，處理負數效率更高
• sint64, 64位整數，處理負數效率更高
• string, 只能處理ASCII字符
• bytes, 用于處理多位元組的語言字符
• enum, 列舉型別

默認值

決議訊息時，如果編碼的訊息不包含特定的單數元素，則已分析物件中的相應欄位將設定為該欄位的默認值，這些默認值是特定于型別的：

• 對于字串，默認值為空字串，
• 對于位元組，默認值為空位元組，
• 對于布林值，默認值為 false，
• 對于數值型別，默認值為零，
• 對于列舉，默認值是第一個定義的列舉值，該值必須為 0，
• 對于訊息欄位，未設定該欄位，它的確切值取決于語言，

舉個栗子

syntax = "proto3";	//默認proto2，這里用proto3

package pt; //C++ 類似 namespace

enum EnMsgType{
  EnMsgTypeP = 0; //占位
  LOGIN_MSG = 1;  // 登錄訊息
  LOGIN_MSG_ACK = 2; // 登錄回應訊息
  LOGIN_OUT_MSG = 3; // 注銷訊息
  REG_MSG = 4; // 注冊訊息
  REG_MSG_ACK = 5; // 注冊回應訊息
  ONE_CHAT_MSG = 6; // 聊天訊息
  ADD_FRIEND_MSG = 7; // 添加好友訊息
  CREATE_GROUP_MSG = 8; // 創建群組
  ADD_GROUP_MSG = 9; // 加入群組
  GROUP_CHAT_MSG = 10; // 群聊天
}

message MsgType{
  EnMsgType msgtype = 1;
}

enum ErrCode {
  SUCCESS = 0; //正確
  FAILURE = 1; //失敗
  ONLINE = 2;  //已在線
};

message FriendsInfo {
  int32 id = 1;
  string name = 2;
  string state = 3;
}

message UsersInfo{
  int32 id = 1;
  string name = 2;
  string state = 3;
  string role = 4;
}

message GroupsInfo{
  int32 id = 1;
  string groupname = 2;
  string groupdesc = 3;
  repeated UsersInfo users = 4;
}

message Login {
  MsgType msgid = 1;
  int32 id = 2;
  string pwd = 3;
}

message LoginRsp{
  MsgType msgid = 1;
  int32 id = 2;
  string name = 3;
  repeated string offlinemsg = 4;
  repeated FriendsInfo friends = 5;
  repeated GroupsInfo groups = 6;
  ErrCode errcode = 7;
  string errmsg = 8;
}

生成代碼

 protoc test.proto --cpp_out=./

#include <iostream>
#include "test.pb.h"

int main() {
    pt::Register reg;
    pt::MsgType* msg = reg.mutable_msgid();
    msg->set_msgtype(pt::EnMsgType::LOGIN_MSG);

    reg.set_name("cmf");
    reg.set_pwd("123456");
    std::string str;
    reg.SerializeToString(&str);	//序列化
    std::cout << str.c_str() << std::endl;

    pt::Register res;
    if (res.ParseFromString(str)) {	//反序列化
        std::cout << res.msgid().msgtype() << " " << res.name() << " " << res.pwd() << std::endl;
    }

    pt::LoginRsp loginRsp;
    pt::MsgType* m = loginRsp.mutable_msgid();
    m->set_msgtype(pt::EnMsgType::LOGIN_MSG_ACK);

    loginRsp.set_id(1);
    loginRsp.set_name("cmf");
    loginRsp.set_errcode(pt::ErrCode::SUCCESS);
    loginRsp.set_errmsg("test");
    loginRsp.add_offlinemsg("nihao");

    pt::FriendsInfo *info = loginRsp.add_friends();
    info->set_name("cc");
    info->set_id(2);
    info->set_state("no");
    std::string strr;
    loginRsp.SerializeToString(&strr);
    std::cout << strr << std::endl;

    for (int i = 0; i < loginRsp.friends_size(); ++i) {
        pt::FriendsInfo info = loginRsp.friends(i);
        std::cout << info.name() << " " << info.id() << " " << info.state() << std::endl;
    }
    return 0;
}

編譯運行加 -lprotobuf

轉換介面

#include <google/protobuf/util/json_util.h>

using google::protobuf::util::JsonStringToMessage;

bool proto_to_json(const google::protobuf::Message& message, std::string& json) {
    google::protobuf::util::JsonPrintOptions options;
    options.add_whitespace = true;
    options.always_print_primitive_fields = true;
    options.preserve_proto_field_names = true;
    return MessageToJsonString(message, &json, options).ok();
}

bool json_to_proto(const std::string& json, google::protobuf::Message& message) {
    return JsonStringToMessage(json, &message).ok();
}

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