《protobuf》基础语法

消息体定义

• 文件内定义

message Phone
{
	string number = 1;
}

message PeopleInfo
{
	string name = 1;
	int32 age = 2;
	Phone phone = 3;
}

• 内嵌定义

message PeopleInfo
{
	string name = 1;
	int32 age = 2;
	message Phone
	{
		string number = 1;
	}
	Phone phone = 3;
}

• 文件外定义

// 文件 Phone.proto
syntax = "proto3";
package phone;

message Phone
{
	string number = 1;
}

import "Phone.proto";
message PeopleInfo
{
	string name = 1;
	int32 age = 2;
	// 引⼊的⽂件声明了package，使⽤消息时，需要⽤ ‘命名空间.消息类型’ 格式
	phone.Phone phone = 3;
}

字段规则

消息的字段可以用下面几种规则来修饰：

• singular ：消息中可以包含该字段零次或⼀次（不超过⼀次）。proto3 语法中，字段默认使⽤该
  规则。
• repeated ：消息中可以包含该字段任意多次（包括零次），其中重复值的顺序会被保留。可以理解为定义了⼀个数组。

续回上篇，继续完善contacts.proto文件的内容

syntax = "proto3";
package contacts;

message PeopleInfo
{
	string name = 1;
	int32 age = 2;
	// 采用内嵌式
	message Phone
	{
		string number = 1;
	}
    // repeated 修饰词 修饰的变量相当于数组
	repeated Phone phone = 3;
}

// 通讯录
message Contacts
{
	repeated PeopleInfo contacts = 1;
}

编译选项

补充上篇：

• -h : protoc -h 表示帮助
  
  上图是所有内容，下面重点讲解一下 - decode
• decode
  大概意思是：从标准输入读取给定类型的二进制消息，并以文本格式将其写入标准输出。消息类型必须在PROTO FILES或其导入中定义。

先看用法

protoc -decode=contacts.Contacts contacts.proto < contacts.bin

执行指令后，结果如下

这个编译条件可以快速查看序列化后二进制文件的内容，是一个很便捷的操作

查看二进制内容的工具还有hexdump

hexdump：是Linux下的一个二进制文件查看工具，它可以将二进制文件转换为ASCII、八进制、十进制、十六进制格式进行查看。
-C: 表示每个字节显示为16进制和相应的ASCII字符

hexdump -C 二进制文件名
eg:hexdump -C contact.bin

实战：编写一个通讯录文件

上面完善编写了contacts.proto文件，现在完成写文件write.cpp和读文件read.cpp，write.cpp文件主要用于将通讯录信息通过protobuf的序列化，然后写入contact.bin文件内，read.cpp文件主要用于通过protobuf的反序列化，对contact.bin文件内容的读取。

write.cpp的编写

#include
#include
#include"contacts.pb.h"
using namespace std;

void AddPeopleInfo(contact2::PeopleInfo *people)
{
    cout << "--------------新增联系⼈--------------" << endl;
    cout << "请输⼊联系⼈姓名: ";
    string name;
    getline(cin, name);
    people->set_name(name);

    cout << "请输⼊联系⼈年龄: ";
    int age;
    cin >> age;
    cin.ignore(256, '\n');  // 清除缓冲区的内容，大于256或遇到'\n'停止
    people->set_age(age);

    for(int i = 1; ;++i)
    {
        cout <<  "请输⼊联系⼈电话" << i << "(只输⼊回⻋完成电话新增): ";
        string number;
        getline(cin, number);
        if(number.empty()) break;
        people->add_phone()->set_number(number);
    }
    cout << "-------------添加联系⼈成功-------------" << endl;
}

int main()
{
	contacts::Contacts con;
	fstream in("contact.bin", ios::in | ios::binary);
	if(!in)
        cout << "contact.bin not exist, it is being created now" << endl;
    // ParseFromIstream方法的作用: 读取in里的内容并将其反序列化保存起来
    else if(!con.ParseFromIstream(&in))
    {
    	cerr << "Fail to parse" << endl;
        in.close();
        return -1;
    }
    in.close();
    
    // 写入通讯录信息
    // 前文有提到，repeated修饰的变量相当于数组，所以
    // con.add_contacts()就相当新分配了一个contacts变量
    AddPeopleInfo(con.add_contacts());
	
	fstream out("contact.bin", ios::out | ios::trunc | ios::binary);
	// SerializeToOstream方法的作用: 读取out里的内容并将其序列化保存起来
	if(!con.SerializeToStream(&out))
	{
		cerr << "Fail to serialize" << endl;
        out.close();
        return -1;
	}
    cout << "write success" << endl;
	out.close();
	
	return 0;
}

执行效果如下：

read.cpp的编写

#include 
#include 
#include "contacts.pb.h"

using namespace std;

void PrintfContacts(contact2::Contacts &con)
{
    cout << "------------- 通讯录  -------------" << endl;
    for(int i = 0; i < con.contacts_size(); ++i)
    {
        cout << "========= 联系人 " << i+1 << " =========" << endl;
        const contact2::PeopleInfo people = con.contacts(i);
        cout << "姓名：" << people.name() << endl;
        cout << "年龄：" << people.age() << endl;
        for(int j = 0; j < people.phone_size(); ++j)
        {
            auto phone = people.phone(j);
            cout << "号码" << j+1 << ":" << phone.number() << endl;
        }
    }
    cout << "-------------------------------" << endl;
}

int main()
{
    contact2::Contacts con;
    fstream in("contact.bin", ios::in | ios::binary);
    if(!in)
        cout << "contact.bin not exist, it is being created now" << endl;
    else if(!con.ParseFromIstream(&in))
    {
        in.close();
        return -1;
    }

    PrintfContacts(con);
    in.close();
    return 0;
}

执行效果如下：

补充：主要函数的使用

• bool ParseFromIstream(std::istream* input);
  Parse 系列的函数有很多，因为前面用了文件流提取内容，所以这里使用 Parse 系列的Istream()。
  作用：读取 input 里的内容并将其反序列化保存起来

• add_contacts()
  因为 Contacts 里的 contacts 字段被 repeat 修饰，所以相当于数组，这个函数是专门新增一个 contacts 变量的。（ps：因为有contacts所以才是 add_contacts() ，如果是 其他 那么就会对应生成 add_其他()）

• bool SerializeToOstream(std::ostream* output) const;
  作用: 读取 output 里的内容并将其序列化保存起来

• contacts_size();
  求变量个数（可以认为数组大小），注意 size 前面的名称是变量名称。

• set_变量名();
  代码里有出现，set_age(age)，set_name(name)，set_number(number) 没错，这些都是设置值的函数

以上函数均包含在 文件.pb.h 里，必要是时可以跳转进去里面学习函数使用，上面仅讲解了使用到的函数