C++对象序列化方法 二进制流读写实现（读写.对象.序列化.方法...）

wufei123 发布于 2025-08-29 阅读（8）
答案：C++中序列化对象需手动实现，POD类型可直接写内存，复杂对象需逐字段处理，注意字节序、对齐和类型大小等跨平台问题，建议使用固定大小类型并添加版本校验，或采用Protocol Buffers等框架提升可维护性。

c++对象序列化方法 二进制流读写实现

在C++中实现对象的序列化为二进制流，核心思路是将对象的内存布局或成员数据直接写入二进制文件或内存缓冲区。由于C++没有内置的序列化机制，需要手动控制读写过程。以下介绍基本实现方法和注意事项。

基本原理：内存二进制写入

对于简单的POD（Plain Old Data）类型，可以直接使用write和read方法将对象内存写入文件。

示例代码：

#include <fstream>
#include <iostream>

struct Point {
    int x;
    int y;
};

void saveBinary(const Point& p, const std::string& filename) {
    std::ofstream out(filename, std::ios::binary);
    out.write(reinterpret_cast<const char*>(&p), sizeof(p));
    out.close();
}

void loadBinary(Point& p, const std::string& filename) {
    std::ifstream in(filename, std::ios::binary);
    in.read(reinterpret_cast<char*>(&p), sizeof(p));
    in.close();
}

这种方法适用于不含指针、虚函数、STL容器的简单结构体或类。

处理复杂对象（含指针或STL）

对于包含std::string、std::vector等动态成员的对象，不能直接写入内存，需逐字段处理。

建议做法：

  • 手动序列化每个成员：先写长度，再写内容
  • 字符串：先写长度，再写字符数组
  • 容器：先写元素个数，再逐个序列化元素
struct Person {
    std::string name;
    int age;
    std::vector<double> scores;

    void save(std::ofstream& out) const {
        // 写字符串
        size_t len = name.size();
        out.write(reinterpret_cast<const char*>(&len), sizeof(len));
        out.write(name.data(), len);

        // 写基本类型
        out.write(reinterpret_cast<const char*>(&age), sizeof(age));

        // 写vector
        size_t count = scores.size();
        out.write(reinterpret_cast<const char*>(&count), sizeof(count));
        for (double v : scores) {
            out.write(reinterpret_cast<const char*>(&v), sizeof(v));
        }
    }

    void load(std::ifstream& in) {
        // 读字符串
        size_t len;
        in.read(reinterpret_cast<char*>(&len), sizeof(len));
        name.resize(len);
        in.read(&name[0], len);

        // 读基本类型
        in.read(reinterpret_cast<char*>(&age), sizeof(age));

        // 读vector
        size_t count;
        in.read(reinterpret_cast<char*>(&count), sizeof(count));
        scores.resize(count);
        for (double& v : scores) {
            in.read(reinterpret_cast<char*>(&v), sizeof(v));
        }
    }
};
跨平台与兼容性问题

直接二进制序列化存在以下风险：

  • 字节序差异：不同CPU架构（小端/大端）会导致数据错乱
  • 对齐与填充：结构体内存对齐可能因编译器而异
  • 类型大小变化：int在不同平台可能为4或8字节

应对策略：

  • 使用固定大小类型（如int32_t、uint64_t）
  • 避免直接写结构体整体，逐字段处理
  • 添加版本号和校验机制
实用建议与替代方案

虽然手动实现二进制序列化效率高，但维护成本大。在实际项目中可考虑：

  • 使用Google Protocol Buffers、FlatBuffers等序列化框架
  • JSON或XML用于可读性要求高的场景
  • 自定义序列化接口，统一管理读写逻辑

对于性能敏感场景，二进制方式仍具优势，关键是做好版本管理和数据校验。

基本上就这些。手动二进制序列化不复杂但容易忽略细节，尤其在跨平台时要格外小心。

以上就是C++对象序列化方法 二进制流读写实现的详细内容，更多请关注知识资源分享宝库其它相关文章！

标签:  读写 对象 序列化 

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