c++中序列化常用文本或二进制方式,标准库无内置支持;2. 文本格式如csv、jsON便于调试但效率低;3. 示例中Person类通过save/load方法实现成员序列化与反序列化。

在C++中实现对象的序列化与反序列化,即把对象的状态保存到文件或内存中(序列化),并在需要时恢复(反序列化),由于C++标准库未提供内置机制,通常需手动实现。以下是几种常见且实用的方式。
使用文本格式进行序列化
最简单的方式是将对象数据以可读文本形式写入文件,例如CSV、json或自定义格式。
说明:适合调试和配置场景,便于人工查看,但体积大、解析慢。
示例:一个简单的Person类
假设有如下类:
class Person { public: std::String name; int age; // 保存为文本 void save(std::ostream& out) const { out << name << "n" << age << "n"; } // 从文本加载 void load(std::istream& in) { std::getline(in, name); in >> age; in.ignore(); // 忽略换行符 } };
使用时可以配合std::ofstream和std::ifstream完成文件读写。
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使用二进制方式进行序列化
将对象内存直接写入文件,效率高、体积小,但不跨平台,且对复杂类型支持有限。
适用情况:仅含POD(Plain Old Data)类型的类,如int、char数组等。
对于非POD类型(如string、vector),不能直接用write整个对象。
正确做法:逐字段处理
void saveBinary(std::ostream& out) const { size_t nameLen = name.size(); out.write(reinterpret_cast<const char*>(&nameLen), sizeof(nameLen)); out.write(name.c_str(), nameLen); out.write(reinterpret_cast<const char*>(&age), sizeof(age)); } void loadBinary(std::istream& in) { size_t nameLen; in.read(reinterpret_cast<char*>(&nameLen), sizeof(nameLen)); name.resize(nameLen); in.read(&name[0], nameLen); in.read(reinterpret_cast<char*>(&age), sizeof(age)); }
这样能避免指针或动态内存带来的问题。
使用第三方库(推荐)
手动实现容易出错,维护困难。使用成熟库更高效可靠。
常用库包括:
- Boost.Serialization:功能强大,支持STL容器、继承、指针等。
- nlohmann/json:用于JSON序列化,适合Web交互。
- Google Protocol Buffers:高性能,跨语言,需预定义schema。
Boost示例:
#include <boost/serialization/string.hpp> #include <boost/archive/text_oarchive.hpp> #include <boost/archive/text_iarchive.hpp> class Person { friend class boost::serialization::access; template<class Archive> void serialize(Archive& ar, const unsigned int version) { ar & name; ar & age; } public: std::string name; int age; };
保存和加载只需:
// 保存 { std::ofstream ofs("data.txt"); boost::archive::text_oarchive oa(ofs); Person p{"Tom", 25}; oa & p; } // 加载 { std::ifstream ifs("data.txt"); boost::archive::text_iarchive ia(ifs); Person p; ia & p; }
Boost自动处理版本、类型安全和嵌套结构。
注意事项与建议
序列化过程中有几个关键点需要注意:
- 确保类的所有成员都被正确处理,尤其是指针和动态资源。
- 若使用二进制,注意字节序和对齐问题,影响跨平台兼容性。
- 涉及继承时,基类也需声明为可序列化。
- 添加版本号机制,便于未来扩展字段。
- 对敏感数据应加密后再保存。
基本上就这些。选择方式取决于性能要求、可读性需求和项目复杂度。小型项目可用文本或手动二进制,大型系统建议用Boost或Protobuf。


