c++序列化库cereal使用介绍

由来

一直以来没体会到序列化的好处，最近写了配置文件读写的类，搜索过程中发现用序列化的话可以很方便的存取，几行代码就能完成。

几种序列化库

C++上序列化的库没有c#或者java那么多，比较普遍的有2个：

1.google的protobuf库
2.boost的serialization库

它们都有各自的优势，但针对小型系统的配置文件存储的话都太大太笨重了，特别是boost的serialization库居然还要编译，几百M的库，编译要2个小时，不划算。
在github上搜索到一个cereal库，获得里高达715个star，而且虽然它不支持wstring宽格式字符，但可以使用中文作为string变量，因此是可以完美支持中文配置文件的。这里记录下它的使用。

cereal库使用

平台

注意cereal基于c++11，需要支持c++11的编译器。

下载解压

在文献3或者4里下载到压缩包，将里面的include文件夹解压缩出来，其他的不需要。

工程配置

新建win32控制台工程，将include文件夹放入工程目录里，并在项目-属性-c++引用目录里添加$(ProjectDir)include

代码

1.先来最简单的将基本数据类型保存为json文件。
引用库文件

#include <fstream>#include <iostream>#include <string>#include <cereal/archives/JSON.hpp>#include <cereal/types/vector.hpp>#include <cereal/types/string.hpp>

然后在main里写

std::ofstream file("out.json");    cereal::JSONOutputArchive archive(file);    std::string s[] = { "this is a string", " 中文string也是可以支持的" };    std::vector<double> vec = { 1.00001, 2e3, 30.1, -4, 5 };    archive(CEREAL_NVP(vec), CEREAL_NVP(s));

运行成功后结果为一个标准json文件

2.再来最简单的读取json文件到变量。
main里写

std::ifstream file("out.json");    cereal::JSONInputArchive archive(file);    std::string s[2];    archive(CEREAL_NVP(s));    std::cout << s[1];

结果很完美，对中文字符和浮点数支持都很好，不愧是715个star的项目

3.稍微复杂点的自定义类写入json
定义一个结构并添加模板函数

struct Data{    int index = 1;    double d[3] = { 1.0,2.33e-5,1000000.0 };    std::vector<std::string> vs;    template <class Archive>    void serialize(Archive & ar)    {        ar(index, d, vs);    }};

在main中

    Data mydata;    std::string s1 = "中文字符串/*-+!@#$%^&";    std::string s2 = "english/*-+!@#$%^&";    mydata.vs.push_back(s1);    mydata.vs.push_back(s2);    std::ofstream file("out.json");    cereal::JSONOutputArchive archive(file);    archive(CEREAL_NVP(mydata));

结果同样符合预期

注意这里的项目-值对里的项目都是默认的value0-value2，并不是结构的变量名，如果想在json文件里保存到变量名，可以用下面的方法

archive(CEREAL_NVP(mydata.index), CEREAL_NVP(mydata.d), CEREAL_NVP(mydata.vs));

这样结果便是理想的形式了

4.稍微复杂点的从json读入自定义类的变量
和基本数据类型读取archive(CEREAL_NVP(s));
不一样了,如果这样写，那么cereal将会抛出一个json异常。因为NVP找不到该变量了。要用另外一个cereal的模板cereal::make_nvp

    std::ifstream file("out.json");    cereal::JSONInputArchive archive(file);    int n;    std::vector<std::string> s;    double d[3];    archive(cereal::make_nvp("mydata.index", n));    archive(cereal::make_nvp("mydata.d", d));    archive(cereal::make_nvp("mydata.vs", s));    std::cout << s[1] << '\t' << s[0] << '\t' << d[1]; 

便能正确读入这些变量了。
注意，保存的格式要为archive(CEREAL_NVP(mydata.index), CEREAL_NVP(mydata.d), CEREAL_NVP(mydata.vs));时上面的代码才能正确读取。尝试了几次，按照archive(CEREAL_NVP(mydata));反序列化时都会抛出异常，如果谁知道怎么正确读取请告诉我

4.嵌套的自定义类写入json

假设有如下结构

struct Dat{    int x;    int y;};struct Data{    Dat dat = { 2,3 };    int index = 1;    double d[3] = { 1.0,2.33e-5,1000000.0 };    std::vector<std::string> vs;};

想在保存的文件里，完整的存贮结构变量名，怎么办呢，方法如下：

struct Dat{    int x;    int y;    template <class Archive>    void serialize(Archive & ar)    {        ar(cereal::make_nvp("x", x), cereal::make_nvp("y", y));    }};struct Data{    Dat dat = { 2,3 };    int index = 1;    double d[3] = { 1.0,2.33e-5,1000000.0 };    std::vector<std::string> vs;    template <class Archive>    void serialize(Archive & ar)    {        ar(cereal::make_nvp("Dat", dat), cereal::make_nvp("index", index), cereal::make_nvp("d", d), cereal::make_nvp("vs", vs));    }};

序列化保存的时候

Data mydata;    mydata.dat.x = 50;    mydata.dat.y = 150;    std::string s1 = "中文字符串/*-+!@#$%^&";    std::string s2 = "english/*-+!@#$%^&";    mydata.vs.push_back(s1);    mydata.vs.push_back(s2);    std::ofstream file("out.json");    cereal::JSONOutputArchive archive(file);    archive(cereal::make_nvp("mydata", mydata));

反序列化读取的时候

std::ifstream file("out.json");    cereal::JSONInputArchive archive(file);    Data mydata;    archive(cereal::make_nvp("mydata", mydata));//要修改某个配置的时候    mydata.index = 45;//再序列化回去    std::ofstream file2("out.json");    cereal::JSONOutputArchive archive2(file2);    archive2(cereal::make_nvp("mydata", mydata));

结果如图：

参考文献

1.使用C++进行对象序列化
2.最常用的两种C++序列化方案的使用心得（protobuf和boost serialization
3.cereal
4.cereal quickstart