C++ Boost Archive超详细讲解
什么是C++ Boost Archive
Boost Archive是C++ Boost库中的一个序列化库,可以将C++程序中的对象序列化为二进制数据流并保存至文件或内存中,同时也可以从二进制数据流中反序列化出C++对象来。Boost Archive库的优点包括:
- 序列化存储格式非常紧凑,存储效率高
- 序列化和反序列化过程可自定义实现,非常灵活
- 支持多种序列化格式,包括文本、二进制、XML和自定义格式
如何在C++程序中使用Boost Archive
为了使用Boost Archive,我们需要做以下几步:
- 安装Boost库
Boost Archive是Boost库的一部分,所以首先需要安装Boost库。可以从官网下载预编译版本,也可以使用源代码编译安装。安装完成后需要将库文件和头文件的路径配置到项目中。
- 定义要序列化的C++对象
我们需要定义一个C++对象,将其序列化成一个二进制数据流并保存到文件或内存中。同时也需要从二进制数据流中反序列化出C++对象来。以一个简单的Person类为例,可以定义如下:
#include <string>
#include <iostream>
#include <boost/archive/text_oarchive.hpp>
#include <boost/archive/text_iarchive.hpp>
class Person
{
public:
std::string name;
int age;
friend class boost::serialization::access;
template<class Archive>
void serialize(Archive& ar, const unsigned int version)
{
ar & name;
ar & age;
}
};
这里我们使用了Boost自带的text_oarchive
和text_iarchive
进行文本格式的序列化和反序列化操作。Person类中包含了姓名和年龄两个基本数据类型。
- 序列化C++对象
接下来我们需要将定义好的C++对象序列化成二进制数据流并保存到文件或内存中。这可以通过以下代码完成:
Person person;
person.name = "Tom";
person.age = 20;
std::ofstream ofs("person.txt");
boost::archive::text_oarchive oa(ofs);
oa << person;
这里我们创建了一个Person对象,然后将其序列化为文本格式并保存到名为person.txt
的文件中。
- 反序列化C++对象
除了序列化C++对象,我们也可以从文件或内存中读取二进制数据流并反序列化成C++对象。这可以通过以下代码完成:
std::ifstream ifs("person.txt");
boost::archive::text_iarchive ia(ifs);
Person person;
ia >> person;
std::cout << person.name << ", " << person.age << std::endl;
这里我们从文件中读取序列化好的文本格式序列,并反序列化回Person对象中。最后输出对象的姓名和年龄。
一个更复杂的例子
除了基本数据类型,Boost Archive也支持序列化自定义的C++类。这里我们使用一个更复杂的例子——图书馆管理系统。我们定义了三个类:Book
、Library
和Person
。每个Book对象包含了书本的名字和作者,每个Person对象包含了姓名和电话号码,每个Library对象包含了这个图书馆的名字和所收藏的书的集合。这些类的定义如下:
#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <boost/archive/text_oarchive.hpp>
#include <boost/archive/text_iarchive.hpp>
#include <boost/serialization/vector.hpp>
class Person
{
public:
std::string name;
std::string phone;
friend class boost::serialization::access;
template<class Archive>
void serialize(Archive& ar, const unsigned int version)
{
ar & name;
ar & phone;
}
};
class Book
{
public:
std::string name;
std::string author;
friend class boost::serialization::access;
template<class Archive>
void serialize(Archive& ar, const unsigned int version)
{
ar & name;
ar & author;
}
};
class Library
{
public:
std::string name;
std::vector<Book> books;
std::vector<Person> persons;
friend class boost::serialization::access;
template<class Archive>
void serialize(Archive& ar, const unsigned int version)
{
ar & name;
ar & books;
ar & persons;
}
};
这里我们使用了标准库的string
类型作为数据成员,同时使用了std::vector存储Book对象和Person对象的集合。我们通过定义加friend
的boost::serialization::access
类,并实现serialize()
函数,完成对这些对象的序列化操作。
接下来我们看下如何使用这些类进行序列化和反序列化操作。我们创建一个图书馆对象,并添加两个Person和两本Book进行测试。首先我们保存这个图书馆对象至文件中:
int main()
{
Library library;
library.name = "My Library";
Book book1{"Harry Potter", "J.K. Rowling"};
Book book2{"The Lord Of The Rings", "J.R.R. Tolkien"};
Person person1{"Tom", "123456"};
Person person2{"Alice", "654321"};
library.books.push_back(book1);
library.books.push_back(book2);
library.persons.push_back(person1);
library.persons.push_back(person2);
std::ofstream ofs("library.txt");
boost::archive::text_oarchive oa(ofs);
oa << library;
return 0;
}
这里我们创建了一个Library对象,然后添加了两个Book对象和两个Person对象。最后,我们将这个Library对象序列化为文本格式并保存至名为library.txt
的文件中。
接下来我们从文件中读取这个Library对象,将其反序列化并输出。代码如下:
int main()
{
std::ifstream ifs("library.txt");
boost::archive::text_iarchive ia(ifs);
Library library;
ia >> library;
std::cout << library.name << std::endl;
for (auto& book : library.books)
{
std::cout << book.name << ", " << book.author << std::endl;
}
for (auto& person : library.persons)
{
std::cout << person.name << ", " << person.phone << std::endl;
}
return 0;
}
这里我们通过同样的方式打开名为library.txt
的文件,使用text_iarchive
对象读取文件中的序列化文本,并反序列化回C++对象中。最后输出图书馆的名字、所有的Book对象和所有的Person对象。
总结
C++ Boost Archive提供了一种方便快捷地序列化和反序列化C++对象的方式。通过定义要序列化的C++类和使用Boost Archive库进行序列化和反序列化,可以轻松地实现对象的存储和读取。另外Boost Archive也支持多种序列化格式,并且可以自定义序列化和反序列化的过程,非常灵活。
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