protobuf-c的使用（二）使用-創(chuàng)新互聯(lián)

上一篇介紹了protobuf-c的構(gòu)建。接下來(lái)介紹一下protobuf-c的使用。protobuf最核心的就是proto文件，其次通過(guò)protobuf-c編譯proto文件生成供c語(yǔ)言調(diào)用的庫(kù)文件和頭文件。下面逐一說(shuō)明一下proto文件的定義、protobuf-c編譯以及c語(yǔ)言如何使用protobuf。

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一、proto文件結(jié)構(gòu)

protobuf以消息Message為主要結(jié)構(gòu)，消息中包含具體的字段，字段定義主要以required（必填字段）、optional（可選字段）、repeated（可重復(fù)字段）為主，包含了各大編程語(yǔ)言的基本數(shù)據(jù)類型、引用類型等。具體定義參考如下：

• .proto文件：包含了Message結(jié)構(gòu)定義的協(xié)議文件，我們需要首先編寫.proto文件，然后再生成編程語(yǔ)言對(duì)應(yīng)的源文件。

• Message結(jié)構(gòu)：包含了字段的，每一條字段都包含定義聲明、數(shù)據(jù)類型以及字段序號(hào)。字段序號(hào)是唯一不重復(fù)的，序號(hào)保證了不同語(yǔ)言和平臺(tái)的序列化和反序列化字段的字節(jié)順序。

• 定義聲明：

  • required：聲明該字段是必填字段。

  • optional：聲明該字段是可選字段。

  • repeated：聲明該字段是可重復(fù)字段，通常用數(shù)組表示，也可以是list。

• 數(shù)據(jù)類型：protobuf支持的數(shù)據(jù)類型很全，可參考如下表：

.proto類型	描述	pack	c/c++類型
bool	布爾類型	pack(1)	bool
double	64位浮點(diǎn)類型	pack(N)	double
float	32位浮點(diǎn)類型	pack(N)	float
int32	32位整數(shù)類型	pack(N)	int
int64	64位整數(shù)類型	pack(N)	__int64
uint32	無(wú)符號(hào)32位整數(shù)類型	pack(N)	unsigned int
uint64	無(wú)符號(hào)64位整數(shù)類型	pack(N)	unsigned __int64
sint32	32位整數(shù)類型，使用可變長(zhǎng)編碼方式。有符號(hào)的整型值。編碼時(shí)比通常的int32高效。	pack(N)	int
sint64	64位整數(shù)類型 ，使用可變長(zhǎng)編碼方式。有符號(hào)的整型值。編碼時(shí)比通常的int64高效。	pack(1)	__int64
fixed32	32位無(wú)符號(hào)整數(shù)類型 ，總是4個(gè)字節(jié)。如果數(shù)值總是比總是比228大的話，這個(gè)類型會(huì)比uint32高效。	pack(4)	bool
fixed64	64位無(wú)符號(hào)整數(shù)類型，總是8個(gè)字節(jié)。如果數(shù)值總是比總是比256大的話，這個(gè)類型會(huì)比uint64高效。	pack(8)	bool
sfixed32	32位整數(shù)類型，總是4個(gè)字節(jié)。	pack(4)	bool
sfixed64	64位整數(shù)類型，總是8個(gè)字節(jié)。	pack(8)	bool
string	字符串類型	pack(N)	char*/char[]/std:string
bytes	一個(gè)字符串必須是UTF-8編碼或者7-bit ASCII編碼的文本。	pack(N)	char*/char[]/std:string
enum	用戶自定義枚舉類型	pack(N)與 uint32相同	bool
message	用戶自定義的消息類型	pack(N)	struct/class

N 表示打包的字節(jié)并不是固定。而是根據(jù)數(shù)據(jù)的大小或者長(zhǎng)度打包。

二、protobuf-c編譯proto文件

編譯命令：

 protoc-c --c_cout=. .proto文件 -lprotobuf-c

舉個(gè)栗子：
定義消息Message Command（命令），其中包含字段：

• 指令代碼：code 64位長(zhǎng)整類型，用于區(qū)分指令。

• 指令類型：type 32位整數(shù)類型，說(shuō)明該指令是查詢（0）、讀寫（1）、調(diào)用執(zhí)行（2）。

• 調(diào)用模塊名：module 字符串，調(diào)用哪個(gè)模塊的模塊名稱。

• 調(diào)用函數(shù)名：func 字符串，調(diào)用哪個(gè)模塊的函數(shù)名稱。

• 調(diào)用函數(shù)參數(shù)：params 字符串?dāng)?shù)組，調(diào)用函數(shù)的參數(shù)。

.proto文件如下（Command.proto）：

message Command{
        required sint64 code = 1; //指令代碼
        required sint32 type = 2; //指令類型 0 查詢 1 讀寫 2 調(diào)用執(zhí)行
        required string module = 3; //調(diào)用模塊名
        required string func = 4; //調(diào)用函數(shù)名
        repeated string params = 5; //函數(shù)參數(shù)}

message CommandResponse{
        required sint32 code = 1; //返回代碼 0 成功 1 失敗
        optional string msg = 2; //返回消息 失敗消息或成功消息
        required sint32 version = 3; //接口版本
        repeated Command data = 4; //真正的數(shù)據(jù)字段}1234567891011121314

執(zhí)行命令：

protoc-c --c_out=. Command.proto -lprotobuf-c

可以看到生成了Command.pb-c.c和Command.pb-c.h的c語(yǔ)言源文件和頭文件。

三、c語(yǔ)言中使用protobuf

接下來(lái)嘗試調(diào)用上面生成的c文件。protobuf-c使用pack和unpack方法做序列化和反序列化操作。

在使用packed之前需要使用__INIT函數(shù)創(chuàng)建PB對(duì)象，然后為對(duì)象中字段逐一賦值。

    CommandResponse response=COMMAND_RESPONSE__INIT;

這里需要注意response中包含的Command，也需要使用__INIT函數(shù)進(jìn)行初始化并賦值。

    Command command=COMMAND__INIT;

在逐一賦值后，我們需要分配一個(gè)buffer用于保存序列化字節(jié)，在對(duì)buffer分配空間時(shí)，可以使用__get_packed_size函數(shù)獲取PB結(jié)構(gòu)體的大小作為分配空間的大小。

    size_t size=command_response__get_packed_size(&response);

接下來(lái)使用__pack函數(shù)執(zhí)行序列化操作。

    command_response__pack(&response,buf);

反序列化操作可直接使用__unpack函數(shù)。得到反序列化后的對(duì)象指針，通過(guò)指針可直接訪問(wèn)PB中的字段。

    CommandResponse *response=
    command_response__unpack(NULL,size,buf);

在對(duì)PB訪問(wèn)完成后，需要通過(guò)__free_unpacked來(lái)釋放反序列化的內(nèi)存空間。

  command_response__free_unpacked(response, NULL);

具體例子可參考protobuf-c的github wiki：https://github.com/protobuf-c/protobuf-c/wiki/Examples

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新聞名稱：protobuf-c的使用（二）使用-創(chuàng)新互聯(lián)
本文網(wǎng)址：http://muchs.cn/article22/deipjc.html

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