为什么需要对结构体进行序列化和反序列化操作，以c++语言为例

1. 引言

  思考这一问题的起源，在于看到leetcode中的一道题目297. Serialize and Deserialize Binary Tree。之前在学C/C++的时候，有这样的两个函数

// 读取文件块数据

size_t fread(void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *file);

// 写入文件块数据

size_t fwrite(const void *buffer, size_t size, size_t count, FILE *file);

貌似这两个函数就可以实现一种“通用”的“序列化”和“反序列化”的操作：无论什么结构体，都以文件块的形式写入磁盘中（或者送入网络）；无论什么结构体，在从磁盘中（或者网络中）读取到文件块之后，都以原始结构体的协议装载到内存中。那么还要特意设计序列化和反序列化的意义是什么呢？经过思考后，序列化和反序列化操作需要特定设计的原因，有3点：

1. 结构体中含有指针元素
2. 不同计算机上大端，小端存储问题以及数据结构所占字节问题
3. 可读性问题

2. 原因细分析

2.1 结构体中含有指针元素

  以tree为例子，结构体中含有left和right指针。

struct TreeNode{
int val;
TreeNode* left;
TreeNode* right;
}

对于上图所示的tree，我们通常以head指代整个tree。如果通过fwrite将head保存为一个二进制文件tree.bin。在另外一台电脑上，fread该bin文件，仅仅能获得根节点1，其他子节点会“断掉”。序列化和反序列化的操作就可以解决该问题。

  如果，我们将其序列化为一个txt，而这txt中的内容是该tree的中序遍历结果和前序遍历结果，就可以根据该txt在任意电脑上复原（反序列化）原始tree。

2.2 不同计算机上大端，小端存储问题以及数据结构所占字节问题

  即使struct中不含有指针型数据成员，依旧可能会存在问题，如下所示一个普通的结构体。

struct A{
int age;
char height;
int weight;
}

如果通过fwrite的方式保存为A.bin。在另一台电脑上fread的时候依旧可能会出现问题。主要原因会涉及两方面：虽然大部分电脑上int占4个字节，但并不绝对，特殊情况下会是2或8？。另外一方面是编译器会对字节进行自动补齐的原因。上述两点原因会导致fread的时候出现混乱现象。
  解决该问题的方法，同样可以通过设计序列化和反序列化操作来达到。例如序列化的时候就可以将该结构体，保存为A.txt形式：

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反序列化，则是读取txt然后复原结构体。

2.3 可读性问题

  最后一个原因就是可读性问题。序列化的结果一般可以方便的以人类能够接受的形式更好的阅读。

3. 总结

  序列化操作看似费心，需要自己来设计。但一旦设计出来，代码的鲁棒性，序列化之后的可读性都会更优雅。反观直接的fwrite和fread这种“偷懒”的做法，则是一种比较“快糙猛”的做法，会有较多的隐患存在。