Protobuf： C++ 产生的代码简析（Proto3）
Protobuf： C++ 产生的代码简析（Proto3）
前言
参考官方C++ Generated Code文档，主要是参考了官方文档。
主要描述protocol buffer编译器为Proto3协议定义生成的C++代码。
编译器调用
之前的文档已经描述过，不在关注，如有需要请查看之前的文档。
Messages
一个简单的Message：
message Foo {}
protocol buffer 编译器生成一个名为foo的类，该类公开继承自google::protobuf::Message。该类是一个具体的类；没有任何纯虚拟方法是未实现的。Message中是虚拟的但不是纯虚拟的方法可能会被Foo覆盖，这取决于优化模式。默认情况下，Foo实现所是以最大速度。但是，如果.proto文件包含行：
option optimize_for = CODE_SIZE;
然后，Foo 将覆盖运行所需的最小方法集，并依赖于其余的基于反射的实现。减小了生成的代码的大小，但也降低了性能。或者，如果.proto文件包含：
option optimize_for = LITE_RUNTIME;
然后Foo包括所有方法的快速实现，但将继续实现google::protobuf::MessageLite接口，该接口只包含消息方法的一个子集。特别是，它不支持描述符或反射。但是，在这种模式下，生成的代码只需要与libprotobuf-lite.so（Windows上的libprotobuf-lite.lib）链接，而不需要与libprotobuf.so（libprotobuf.lib）链接。“Lite”库比完整库小得多，更适合于资源受限的系统，如移动电话。
不应该创建自己的Foo子类。如果子类化该类并重写虚拟方法，则override可能被忽略，因为许多生成的方法调用都是de-virtualized的，以提高性能。
Message接口定义了允许检查、操作、读取或写入整个消息的方法，包括从解析和序列化为二进制字符串。
-
bool ParseFromString(const string& data)：解析给定序列化二进制字符串（也称为wire format）中的消息。 -
bool SerializeToString(string* output) const：将给定消息序列化为二进制字符串。 -
string DebugString()：返回一个字符串，该字符串给出proto的“文本格式”表示形式（仅用于调试）。
除了这些方法之外，foo类还定义了以下方法：
-
Foo()：默认构造函数。 -
~Foo()：默认析构函数。 -
Foo(const Foo& other)：复制构造函数。 -
Foo& operator=(const Foo& other)：赋值运算符。 -
void Swap(Foo* other)：用另一条消息交换内容。 -
const UnknownFieldSet& unknown_fields() const：返回分析此消息时遇到的一组未知字段。 -
UnknownFieldSet* mutable_unknown_fields()：返回一个指针，指向解析此消息时遇到的一组可变未知字段。
类还定义了以下静态方法：
-
static const Descriptor* descriptor()：返回类型的描述符。这包含关于类型的信息，包括它有哪些字段以及它们的类型。这可以与反射一起使用，以编程方式检查字段。 -
static const foo&default_instance（）：返回一个与新构造的foo实例相同的foo的const singleton实例（所有单字段均未设置，所有重复字段均为空）。请注意，消息的默认实例可以通过调用其New()方法用作工厂。
message 可以在另一个message 中声明。例如：message Foo { message Bar { } }
在这种情况下，编译器生成两个类：Foo 和Foo_Bar。此外，编译器在Foo内生成typedef，如下所示：
typedef Foo_Bar Bar;
可以像Foo::Bar一样使用嵌套类型的类。但是，请注意C++不允许声明嵌套类型。如果要在另一个文件中的声明Bar并使用该声明，则必须将其标识为Foo_Bar。
字段
除了上述描述的方法外，protocol buffer编译器还为.proto文件中message定义的每个字段生成一组访问器方法。
除了访问器方法之外，编译器还为每个包含字段号的字段生成一个整型常量。常量名是字母k，后跟转换为驼峰命名法的字段名，后跟FieldNumber。例如，给定字段optional int32 foo_bar = 5;，编译器将生成常量static const int kFooBarFieldNumber = 5;。
对于返回const引用的字段访问器，当对消息进行下一次修改访问时，该引用可能会失效。这包括调用任何字段的任何非常量访问器、调用从消息继承的任何非常量方法或通过其他方式修改消息（例如，使用message作为Swap()的参数）。相应地，如果没有同时对message进行修改访问，则返回引用的地址在访问器的不同调用之间是相同的。
对于返回指针的字段访问器，当对消息进行下一次修改或非修改访问时，该指针可能无效。这包括，常量、调用任何字段的任何访问器、调用从消息继承的任何方法或通过其他方式访问消息（例如，使用复制构造函数复制消息）。相应地，返回指针的值在访问器的两个不同调用中永远不会保证是相同的。
单个数字字段（proto3）
对于此字段定义：
Int32 foo=1；
编译器将生成以下访问器方法：
-
int32 foo() const:：返回字段的当前值。如果未设置字段，则返回0。 -
void set_foo(int32 value)：设置字段的值。调用此函数后，foo()将返回值。 -
void clear_foo()：清除字段值。调用此函数后，foo()将返回0。
单个字符串字段（proto3）
对于这些字段定义中的任何一个：
string foo = 1;
bytes foo = 1;
编译器将生成以下访问器方法：
-
const string& foo() const：返回字段的当前值。如果未设置字段，则返回空字符串/空字节。 -
void set_foo(const string& value)：设置字段的值。调用此函数后，foo()将返回值的副本。 -
void set_foo(string&& value)（C++ 11及以上）：设置字段的值，从传递的字符串中赋值。调用此函数后，foo()将返回值的副本。 -
void set_foo(const char* value)：使用C样式的以空结尾的字符串设置字段的值。调用此函数后，foo()将返回值的副本。 -
void set_foo(const char* value, int size)：如上所述，但字符串大小是显式给定的，而不是通过查找空终止符字节来确定的。 -
string* mutable_foo()：返回存储字段值的可变字符串对象的指针。如果在调用之前未设置字段，则返回的字符串将为空。调用此函数后，foo（）将返回写入给定字符串的任何值。 -
void clear_foo()：清除字段值。调用此函数后，foo()将返回空字符串/空字节。 -
void set_allocated_foo(string* value)：将string对象设置为字段，并释放前一个字段值（如果存在）。如果字符串指针不为空，则消息将取得已分配字符串对象的所有权。消息可以随时删除已分配的字符串对象，因此对该对象的引用可能会无效。否则，如果值为空，则行为与调用clear_foo（）相同。 -
string* release_foo()：释放字段的所有权并返回string对象的指针。调用此函数后，调用者将获得所分配字符串对象的所有权，foo()将返回空字符串/空字节。
单个枚举字段（proto3）
enum Bar {
BAR_VALUE = 0;
OTHER_VALUE = 1;
}
定义：
Bar foo = 1;
编译器将生成以下访问器方法：
-
Bar foo() const：返回字段的当前值。如果未设置字段，则返回默认值（0）。 -
void set_foo(Bar value)：设置字段的值。调用此函数后，foo()将返回值。 -
void clear_foo()：清除字段值。调用此函数后，foo()将返回默认值。
单个嵌入Message字段
给定message 定义
message Bar {}
对于这些字段定义中的任何一个：
//proto3
Bar foo = 1;
编译器将生成以下访问器方法：
-
bool has_foo() const:如果设置了字段，则返回true。 -
const Bar& foo() const：返回字段的当前值。如果未设置字段，则返回一个未设置任何字段的Bar（可能为Bar::default_instance()）。 -
Bar* mutable_foo()：返回存储字段值的mutableBar对象的指针。如果在调用之前未设置字段，则返回的栏将不设置任何字段（即，它将与新分配的Bar相同）。调用此函数后，has_foo()将返回true，foo()将返回对同一个Bar实例的引用。 -
void clear_foo()：清除字段值。调用后，has_foo()将返回false，foo()将返回默认值。 -
void set_allocated_foo(Bar* bar)：将Bar对象设置为字段，并释放上一个字段值（如果存在）。如果Bar指针不为空，则消息将取得分配的Bar对象的所有权，并且has_foo()将返回true。否则，如果条为空，则行为与调用clear_foo()相同。 -
Bar* release_foo()：释放字段的所有权并返回Bar对象的指针。调用此函数后，调用者将获得分配的Bar对象的所有权，has_foo()将返回false，foo()将返回默认值。
Repeated 数字字段
对于此字段定义：
repeated int32 foo = 1;
编译器将生成以下访问器方法：
-
int foo_size() const：返回字段中当前元素的数目。 -
int32 foo(int index) const：返回给定索引处的元素。使用[0, foo_size())之外的索引调用此方法会产生未定义的行为。 -
void set_foo(int index, int32 value)：在给定的从零开始的索引处设置元素的值。 -
void add_foo(int32 value)：将一个新元素附加到具有给定值的字段中。 -
void clear_foo()：从字段中删除所有元素。调用此函数后，foo_size()将返回零。 -
const RepeatedField：返回存储字段元素的基础& foo() const RepeatedField。这个容器类提供类似STL的迭代器和其他方法。 -
RepeatedField：返回一个指向存储字段元素的基础mutable* mutable_foo() RepeatedField的指针。这个容器类提供类似STL的迭代器和其他方法。
Repeated 字符串字段
对于这些字段定义之一：
repeated string foo = 1;
repeated bytes foo = 1;
编译器将生成以下访问器方法：
-
int foo_size() const：返回字段中当前元素的数目。 -
const string& foo(int index) const：返回给定索引处的元素。使用[0, foo_size())之外的索引调用此方法会产生未定义的行为。 -
void set_foo(int index, const string& value)：在给定的从零开始的索引处设置元素的值。 -
void set_foo(int index, const char* value)：使用C样式的以空结尾的字符串在给定的从零开始的索引处设置元素的值。 -
void set_foo(int index, const char* value, int size)：与上面类似，但字符串大小是显式给定的，而不是通过查找空终止符字节来确定的。 -
string* mutable_foo(int index)：返回一个指向mutablestring对象的指针，该对象在给定的从零开始的索引处存储元素的值。使用[0, foo_size())之外的索引调用此方法会产生未定义的行为。 -
void add_foo(const string& value)：将一个新元素附加到具有给定值的字段中。 -
void add_foo(const char* value)：使用C样式的以空结尾的字符串向字段追加一个新元素。 -
void add_foo(const char* value, int size)：如上所述，但字符串大小是显式给定的，而不是通过查找空终止符字节来确定的。 -
string* add_foo()：添加新的空字符串元素并返回指向它的指针。 -
void clear_foo()：从字段中删除所有元素。调用此函数后，foo_size()将返回零。 -
const RepeatedPtrField：返回存储字段元素的基础& foo() const RepeatedPtrField。这个容器类提供类似STL的迭代器和其他方法。 -
RepeatedPtrField：返回一个指向存储字段元素的基础mutable* mutable_foo() RepeatedPtrField的指针。这个容器类提供类似STL的迭代器和其他方法。
Repeated 枚举字段
给定枚举类型：
enum Bar {
BAR_VALUE = 0;
OTHER_VALUE = 1;
}
对于此字段定义：
repeated Bar foo = 1;
编译器将生成以下访问器方法：
-
int foo_size() const：返回字段中当前元素的数目。 -
Bar foo(int index) const：返回给定索引处的元素。使用[0, foo_size())之外的索引调用此方法会产生未定义的行为。 -
void set_foo(int index, Bar value)：在给定的从零开始的索引处设置元素的值。在调试模式下（即未定义NDEBUG），如果值与为Bar定义的任何值不匹配，则此方法将中止进程。 -
void add_foo(Bar value)：将一个新元素附加到具有给定值的字段中。在调试模式下（即未定义NDEBUG），如果值与为Bar定义的任何值不匹配，则此方法将中止进程。 -
void clear_foo()：从字段中删除所有元素。调用此函数后，foo_size()将返回零。 -
const RepeatedField：返回存储字段元素的基础& foo() const RepeatedField。这个容器类提供类似STL的迭代器和其他方法。 -
RepeatedField：返回一个指向存储字段元素的基础mutable* mutable_foo() RepeatedField的指针。这个容器类提供类似STL的迭代器和其他方法。
Repeated嵌入的消息字段
给定消息类型：
message Bar {}
对于此字段定义：
repeated Bar foo = 1;
编译器将生成以下访问器方法：
-
int foo_size() const：返回字段中当前元素的数目。 -
const Bar& foo(int index) const：返回给定索引处的元素。使用[0, foo_size())之外的索引调用此方法会产生未定义的行为。 -
Bar* mutable_foo(int index)：返回指向mutableBar对象的指针，该对象在给定的基于零的索引处存储元素的值。使用[0, foo_size())之外的索引调用此方法会产生未定义的行为。 -
Bar* add_foo()：添加新元素并返回指向它的指针。返回的Bar是可变的，不会设置任何字段（即，它将与新分配的条相同）。 -
void clear_foo()：从字段中删除所有元素。调用此函数后，foo_size()将返回零。 -
const RepeatedPtrField：返回存储字段元素的基础& foo() const RepeatedPtrField。这个容器类提供类似STL的迭代器和其他方法。 -
RepeatedPtrField：返回一个指向存储字段元素的基础mutable* mutable_foo() RepeatedPtrField的指针。这个容器类提供类似STL的迭代器和其他方法。
Oneof 数字字段
对于此字段定义：
oneof oneof_name {
int32 foo = 1;
...
}
编译器将生成以下访问器方法：
-
int32 foo() const：如果case之一是kFoo，则返回字段的当前值。否则，返回默认值。 -
void set_foo(int32 value)：-
如果在oneof 中设置了任何其他oneof 字段，则调用
clear_oneof_name()。 -
设置此字段的值并将oneof case为
kFoo。
-
-
void clear_foo():：-
如果oneof case不是
kFoo，则不会有任何改变。 -
如果oneof case是
kFoo，则清除字段值和oneof case.。
-
Oneof 字符字段
对于此字段定义：
oneof oneof_name {
string foo = 1;
…
}
oneof oneof_name {
bytes foo = 1;
….
}
编译器将生成以下访问器方法：
-
const string& foo() const：如果 oneof case 是kFoo，则返回字段的当前值。否则，返回默认值。 -
void set_foo(const string& value)：-
如果在oneof 中设置了任何其他oneof 字段，则调用
clear_oneof_name()。 -
设置此字段的值并将 oneof case 设置为
kFoo。
-
-
void set_foo(const char* value)：-
如果在 oneof 中设置了任何其他 oneof 字段，则调用
clear_oneof_name()。 -
使用C样式的以空结尾的字符串设置字段的值，并将oneof case设置为
kFoo。
-
-
void set_foo(const char* value, int size)：如上所述，但字符串大小是显式给定的，而不是通过查找空终止符字节来确定的。 -
string* mutable_foo()：-
如果在oneof 中设置了任何其他oneof字段，则调用
clear_oneof_name()。 -
将oneof case设置为
kFoo，并返回一个指向存储字段值的可变字符串对象的指针。如果oneof case在调用之前不是kFoo，则返回的字符串将为空（不是默认值）。
-
-
void clear_foo()：-
如果oneof case不是
kFoo，则不会发生任何变化。 -
如果oneof case是
kFoo，则释放字段并清除oneof case。
-
-
void set_allocated_foo(string* value)：- 调用
clear_oneof_name()。 - 如果字符串指针不为空：将字符串对象设置为字段，并将oneof case设置为
kFoo。
- 调用
-
string* release_foo()：-
如果其中 oneof case不是
kFoo，则返回空值。 -
清除 oneof case，释放字段的所有权并返回字符串对象的指针。调用此函数后，调用者将获得分配字符串对象的所有权。
-
Oneof 枚举字段
给定的枚举类型：
enum Bar {
BAR_VALUE = 0;
OTHER_VALUE = 1;
}
对于此字段定义：
oneof oneof_name {
Bar foo = 1;
...
}
编译器将生成以下访问器方法：
-
Bar foo() const：如果oneof case是kFoo，则返回字段的当前值。否则，返回默认值。 -
void set_foo(Bar value)：-
如果oneof 中设置了任何其他oneof 字段，则调用
clear_oneof_name()。 -
设置此字段的值并将 oneof case 设置为
kFoo。 -
在调试模式下（即未定义
NDEBUG），如果值与为Bar定义的任何值不匹配，则此方法将中止进程。
-
-
void clear_foo()：-
如果oneof case 不是
kFoo，则不会发生任何变化。 -
如果oneof case 是
kFoo，则清除字段和kFoo的值。
-
Oneof嵌入Message 字段
给定的枚举类型：
message Bar {}
对于此字段定义：
oneof oneof_name {
Bar foo = 1;
...
}
编译器将生成以下访问器方法：
-
bool has_foo() const:如果oneof case是kFoo，则返回true。 -
const Bar& foo() const：如果oneof case是kFoo，则返回字段的当前值。否则，返回Bar::default_instance()。 -
Bar* mutable_foo()：-
如果在oneof中设置了任何其他oneof 字段，则调用
clear_oneof_name()。 -
将oneof case设置为
kFoo，并返回一个指向存储字段值的可变Bar对象的指针。如果其中一个事例在调用之前不是kFoo，则返回的Bar将不设置任何字段（即，它将与新分配的Bar相同）。 -
调用后，
has_foo()将返回true，foo()将返回对同一个Bar实例的引用，oneof_name_case()将返回kFoo。
-
-
void clear_foo()：-
如果oneof case不是
kFoo，则不会发生任何变化。 -
如果oneof case等于
kFoo，则释放字段并清除oneof case。has_foo()将会返回否，foo（）将返回默认值并且oneof_name_case()将返回ONEOF_NAME_NOT_SET
-
-
void set_allocated_foo(Bar* bar)：-
调用
clear_oneof_name()。 -
如果
Bar指针不是空：将Bar对象设置为字段，并将oneof case设置为kFoo。消息拥有分配的Bar对象的所有权，has_foo()将返回true，oneof_name_case()将返回kfoo。 -
如果指针为空，
has_foo()将返回false，oneof_name_case()将返回ONEOF_NAME_NOT_SET。（该行为类似于调用clear_oneof_name()）
-
-
Bar* release_foo()：-
如果其中一个case不是
kFoo，则返回空值。 -
如果oneof case是
kFoo，则清除oneof case，释放字段的所有权并返回Bar对象的指针。调用此函数后，调用者将获得分配的条对象的所有权，has_foo()将返回false，foo（）将返回默认值，oneof_name_case()将返回ONEOF_NAME_NOT_SET。
-
Map 字段
对于此字段定义：
map<int32, int32> weight = 1;
编译器将生成以下访问器方法：
-
const google::protobuf::Map：返回不可变映射。 -
google::protobuf::Map：返回可变映射。
google::protobuf::Map是protocol buffer中用于存储映射字段的特殊容器类型。从下面的接口可以看到，它使用了一个常用的std::map 和 std::unordered_map方法子集 。
template<typename Key, typename T> {
class Map {
// Member types
typedef Key key_type;
typedef T mapped_type;
typedef MapPair< Key, T > value_type;
// Iterators
iterator begin();
const_iterator begin() const;
const_iterator cbegin() const;
iterator end();
const_iterator end() const;
const_iterator cend() const;
// Capacity
int size() const;
bool empty() const;
// Element access
T& operator[](const Key& key);
const T& at(const Key& key) const;
T& at(const Key& key);
// Lookup
int count(const Key& key) const;
const_iterator find(const Key& key) const;
iterator find(const Key& key);
// Modifiers
pair<iterator, bool> insert(const value_type& value);
template<class InputIt>
void insert(InputIt first, InputIt last);
size_type erase(const Key& Key);
iterator erase(const_iterator pos);
iterator erase(const_iterator first, const_iterator last);
void clear();
// Copy
Map(const Map& other);
Map& operator=(const Map& other);
}
添加数据的最简单方法是使用普通映射语法，例如：
std::unique_ptr<ProtoName> my_enclosing_proto(new ProtoName);
(*my_enclosing_proto->mutable_weight())[my_key] = my_value;
pair 将隐式导致value_type实例的深度复制。将新值插入google::protobuf::Map的最有效方法如下：
T& operator[](const Key& key): map[new_key] = new_mapped;
在标注Map使用google::protobuf::Map
google::protobuf::Map支持与std::map和std::unordered_map相同的迭代器API。如果不想直接使用google::protobuf::Map，可以通过执行以下操作将google::protobuf::Map转换为标准map ：
std::map<int32, int32> standard_map(message.weight().begin(),
message.weight().end());
请注意，这将对整个map进行深度复制。
还可以从标准map构造google::protobuf::Map，如下所示：
google::protobuf::Map<int32, int32> weight(standard_map.begin(), standard_map.end());
Any
import "google/protobuf/any.proto";
message ErrorStatus {
string message = 1;
google.protobuf.Any details = 2;
}
在生成的代码中，details字段的getter返回是google::protobuf::Any的一个实例。这提供了以下打包和解包Any值的特殊方法：
class Any {
public:
// Packs the given message into this Any using the default type URL
// prefix “type.googleapis.com”.
void PackFrom(const google::protobuf::Message& message);
// Packs the given message into this Any using the given type URL
// prefix.
void PackFrom(const google::protobuf::Message& message,
const string& type_url_prefix);
// Unpacks this Any to a Message. Returns false if this Any
// represents a different protobuf type or parsing fails.
bool UnpackTo(google::protobuf::Message* message) const;
// Returns true if this Any represents the given protobuf type.
template<typename T> bool Is() const;
}
Oneof
oneof oneof_name {
int32 foo_int = 4;
string foo_string = 9;
...
}
编译器将生成以下访问器方法：
enum OneofNameCase {
kFooInt = 4,
kFooString = 9,
ONEOF_NAME_NOT_SET = 0
}
此外，它还将生成以下方法：
-
OneofNameCase oneof_name_case() const：:返回指示设置了哪个字段的枚举。如果未设置任何名称，则返回ONEOF_NAME_NOT_SET。 -
void clear_oneof_name()：如果oneof字段集使用指针（消息或字符串），则释放对象，并将oneof case设置为ONEOF_NAME_NOT_SET。
枚举
enum Foo {
VALUE_A = 0;
VALUE_B = 5;
VALUE_C = 1234;
}
protocol buffer 编译器将生成具有相同值集的称为Foo的C++枚举类型。此外，编译器将生成以下函数：
-
const EnumDescriptor* Foo_descriptor()：返回类型的描述符，其中包含有关此枚举类型定义的值的信息。 -
bool Foo_IsValid(int value)：如果给定的数值与Foo定义的值之一匹配，则返回true。在上面的示例中，如果输入为0、5或1234，则返回true。 -
const string& Foo_Name(int value)：返回给定数值的名称。如果不存在此类值，则返回空字符串。如果多个值具有此数字，则返回定义的第一个值。在上面的示例中，Foo_Name(5)将返回“VALUE_B”。 -
bool Foo_Parse(const string& name, Foo* value)：如果name是此枚举的有效值名称，则将该值赋给value并返回true。否则返回false。在上面的示例中，Foo_Parse("VALUE_C", &some_foo将返回true，并将some_foo设置为1234。 -
const Foo Foo_MIN：枚举的最小有效值（示例中的VALUE_A）。 -
const Foo Foo_MAX：枚举的最大有效值（示例中的VALUE_C）。 -
const int Foo_ARRAYSIZE：始终定义为Foo_MAX + 1。
在switch语句中使用proto3枚举时要小心。Proto3枚举是开放的枚举类型，可能值超出指定符号的范围。解析proto3消息时将保留无法识别的枚举值，并由枚举字段访问器返回。没有默认大小写的proto3枚举上的switch语句将无法捕获所有大小写，即使列出了所有已知字段。这可能导致意外行为，包括数据损坏和运行时崩溃。添加一个默认的大小写，或者在开关外部显式调用
Foo_IsValid（int）来处理未知的枚举值。
可以在消息类型内定义枚举。在这种情况下，protocol buffer编译器生成代码，使其看起来枚举类型本身被声明为嵌套在消息的类中。Foo_descriptor()和Foo_IsValid()函数声明为静态方法。实际上，枚举类型本身及其值是在全局作用域中声明的，名称不完整，并通过typedef和一系列常量定义导入到类的作用域中。这样做只是为了解决声明排序的问题。
Arena Allocation
Arena Allocation是一个C++独到的特性，它帮助您优化内存使用，并在使用协议缓冲区时提高性能。在.PROTO中启用Arena Allocation，为您的C++生成代码添加了与arenas协同工作的附加代码。
服务
如果.proto文件包含以下行：
option cc_generic_services = true;
然后protocol buffer编译器将根据文件中的服务定义生成代码。但是，所生成的代码可能不受欢迎，因为它没有绑定到任何特定的RPC系统，因此需要更多级别的间接寻址，以便为一个系统定制代码。如果不希望生成此代码，请将此行添加到文件：
option cc_generic_services = false;
如果上述两行都没有给出，则选项默认为false，因为通用服务已被弃用。
（请注意，在2.4.0之前，选项默认为true）
基于.proto语言服务定义的RPC系统应该提供插件来生成适合系统的代码。这些插件可能需要禁用抽象服务，以便它们可以生成自己的同名类。插件是2.3.0版（2010年1月）中的新插件。
本节的其余部分描述启用抽象服务时protocol buffer 编译器生成的内容。
接口
给定服务定义：
service Foo {
rpc Bar(FooRequest) returns(FooResponse);
}
protocol buffer编译器将生成一个类Foo来表示此服务。Foo将为服务定义中定义的每个方法提供一个虚拟方法。在这种情况下，方法Bar定义为：
virtual void Bar(RpcController* controller, const FooRequest* request,
FooResponse* response, Closure* done);
这些参数等同于Service::CallMethod()的参数，只是method参数是隐含的，request和response指定了它们的确切类型。
这些生成的方法是虚拟的，但不是纯虚拟的。默认实现只调用controller->SetFailed()，并显示一条错误消息，指示该方法未实现，然后调用done回调。在实现自己的服务时，必须将生成的服务子类化，并根据需要实现其方法。
Foo子类化服务接口。protocol buffer编译器自动生成Service方法的实现，如下所示：
-
GetDescriptor：返回服务的ServiceDescriptor。 -
CallMethod：根据提供的方法描述符确定要调用的方法，并直接调用它，将请求和响应消息对象向下强制转换为正确的类型。 -
GetRequestPrototype和GetResponsePrototype：返回给定方法的正确类型的请求或响应的默认实例。
还生成以下静态方法：
static ServiceDescriptor descriptor()：返回类型的描述符，其中包含有关此服务具有哪些方法及其输入和输出类型的信息。
Stub
protocol buffer编译器还生成每个服务接口的“stub”实现，希望向实现该服务的服务器发送请求的客户机使用该实现。对于Foo服务（上述），将定义存根实现Foo_Stub。与嵌套消息类型一样，使用typedef，以便Foo_Stub也可以称为Foo::Stub。
Foo_Stub是foo的一个子类，它还实现以下方法：
-
Foo_Stub(RpcChannel* channel)：构造一个新的stub，它在给定的通道上发送请求。 -
Foo_Stub(RpcChannel* channel, ChannelOwnership ownership)：构造一个新的stub，它在给定的通道上发送请求，并可能拥有该通道。如果ownership为Service::STUB_OWNS_CHANNEL，那么当stub对象被删除时，它也将删除该通道。 -
RpcChannel* channel()：返回传递给构造函数的stub的通道。
stub还将每个服务的方法作为通道的包装器来实现。调用其中一个方法只需调用channel->CallMethod()。
Protocol Buffer 库不包括RPC实现。但是，它包含了将生成的服务类连接到您选择的任意RPC实现所需的所有工具。只需要提供RpcChannel和RpcController的实现。
插件插入点
代码生成器插件要扩展C++代码生成器的输出，可以使用给定的插入点名称插入下列类型的代码。除非另有说明，否则每个插入点都出现在.pb.cc文件和.pb.h文件中。
includes：包括指令。
namespace_scope：属于文件包/名称空间，但不属于任何特定类的声明。出现在所有其他命名空间范围代码之后。
global_scope：属于顶级的声明，在文件的命名空间之外。出现在文件的最后。
class_scope:TYPENAME:属于消息类的成员声明。TYPENAME是完整的协议名，例如package.MessageType。出现在类中所有其他公开声明之后。这个插入点只出现在.pb.h文件中。
不要生成依赖于标准代码生成器声明的私有类成员的代码，因为这些实现细节可能在未来的Protocol Buffer版本中发生更改。
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