扩展boost序列化

时间:2012-12-27 20:06:58

标签: c++ serialization boost-serialization

我正在尝试为移动设备的联网视频游戏设置多用途序列化。因为它是联网的,所以在初始连接期间我需要为游戏状态序列化所有数据,但是,一旦游戏正在进行中,我只需要序列化某些更改。作为boost序列化库一部分的save和load方法仅具有版本号作为参数。我希望能够做的是拥有更多参数,以便我可以根据不仅仅是版本号更改保存和加载内容的条件。

Boost serialization docs are here, for reference.

这是普通的boost序列化save方法目前的样子:

template<class Archive>
void save(Archive& ar, const unsigned int version) const
{
    // Serialize stuff here
}

这是我想要完成的事情:

template<class Archive>
void save(Archive& ar, const unsigned int version, const unsigned int state_flags) const
{
    if (state_flags & INITIAL_SERIALIZATION)
    {
        // Serialize only data needed for an initial serialization
    }

    // Other serialization
}

我怀疑我可以让boost库调用我想要的序列化方法,因为它重载了运算符,在上面的第一个例子中调用了一个具有特定签名的运算符。我想象在第一个示例中显示的save调用中调用我自己的save版本,并且可能从另一个位置抓取state_flags。有没有人对如何干净利落或有任何好的替代品有任何想法?

编辑: 我遇到了另一个问题。我需要序列化不一定是类成员的对象,但是文档没有提到任何对此的支持。

这是一个简单的例子:

class Foo
{
private:
    SomeClass m_object;

    template<class Archive>
    void save(Archive& ar, const unsigned int version) const
    {
        Bar* pBar = m_object->getComponent<Bar>();
        ar & pBar;   // <--- But pBar isn't a member of Bar, it's part of SomeClass.
    }
};

我只是序列化SomeClass并让它涓涓细流到Bar,但在这种情况下,它是一个类,它是第三方库/引擎的一部分,而不是我可以修改的东西。将Boost序列化允许我以这种方式序列化和反序列化吗?

3 个答案:

答案 0 :(得分:3)

编辑:下面添加了新答案,以解决实际问题。

您的问题意味着您反复反序列化到同一个对象。如果它是干净的,它是间接的。例如,如果你有棋盘,你会想要 同步棋子的初始位置(从上次保存的游戏继续)。为了在游戏进行时传达动作,发送个人动作可能是更好的主意 作为单独的对象(一旦被接收然后应用于板对象)而不是传输整个板对象,如果它已经“初始化”,它将仅传输已经改变的对象。 这样您就可以先验证输入并忽略无效移动。无论如何,我只是想提一下,让我们继续前进。

如果您有一个可以多次同步的对象,只需要传输一次的成员数据,让对象决定它是否已“初始化” (并且因此,如果它需要通过使用标志(未被序列化)来传输所有内容或仅仅是子集)。

然后你可以检查对象序列化代码中的标志,就像你发布的代码一样(除了标志不是序列化方法的参数, 但是你要去/序列化的对象的成员变量。如果设置了标志,则取消/序列化所有内容并重置标志。客户端和服务器都必须具有相同的标志状态,或者序列化中断。

或者,您可以首先序列化该标志,告诉接收器必须如何执行反序列化(例如,每个成员数据组一位)。

请记住,反序列化必须与序列化匹配;您必须按照序列化的顺序提取相同的对象。

但是,您可以序列化多态类,因为它们在类层次结构中被序列化,因为它们被反序列化 (如果有疑问,也可以在通过基指针发送和反序列化时转换为基指针。)

关于你的第二个问题,你要找的是non-intrusive serialization。 非侵入式序列化调用独立函数并将要序列化的对象作为参数传递(这就是std :: vector和boost :: shared_ptr如何序列化)。 您可以使用BOOST_SERIALIZATION_SPLIT_FREE将独立的serialize()功能拆分为save()load()。对于侵入式序列化,它是BOOST_SERIALIZATION_SPLIT_MEMBER

要编写通用的de / serialization函数(例如,通过网络传输对象),您可以使用模板:

template<typename T>
void transmit( const T& data ) {
    // ...
    archive << data
    socket << archive_stream;
}

这种方法的限制是接收者必须知道发送了什么类型的对象。如果要发送随机对象,请将它们变为多态:

IData* data = 0;
archive >> data;
switch( data->type() ) {
case TYPE_INIT:
    return dispatch( static_cast<Board*>(data) );
case TYPE_MOVE:
    return dispatch( static_cast<Move*>(data) );
case TYPE_CHAT:
    return dispatch( static_cast<ChatMsg*>(data) );
}

UPDATE :如果您需要控制(自定义)序列化方法/函数的行为方式,基于序列化类型未知的状态,您可以实现自己的归档类,该类保存状态。然后,序列化函数可以查询状态并采取相应的行动。

此状态(或适当的替换)也必须序列化,以指示数据必须如何反序列化。例如,序列化函数的这种“不同行为”可能是某种压缩,而状态就是使用的压缩类型。

以下是自定义输出存档的最小示例。有关详细信息,请阅读Derivation from an Existing Archive并深入了解提升源。

鉴于您无法修改课程:

struct Foo {
    Foo() : i(42), s("foo") {}
    int i;
    std::string s;
};

您希望根据班级未知的情况序列化i和/或s。您可以创建一个包装器来序列化它并添加状态,但是如果对象位于向量(或其他类)中,这将无效。

可能更容易让归档知道状态:

#include <boost/archive/text_oarchive.hpp>

// using struct to omit a bunch of friend declarations    
struct oarchive : boost::archive::text_oarchive_impl<oarchive>
{
    oarchive(std::ostream& os, unsigned flags=0)
      : boost::archive::text_oarchive_impl<oarchive>(os,flags),mask(0){}

    // forward to base class
    template<class T> void save( T& t ) {
        boost::archive::text_oarchive_impl<oarchive>::save(t);
    }

    // this is the 'state' that can be set on the archive
    // and queried by the serialization functions
    unsigned get_mask() const { return mask; }
    void set_mask(unsigned m) { mask = m; }
    void clear_mask() { mask = 0; }
private:
    unsigned mask;
};

// explicit instantiation of class templates involved
namespace boost { namespace archive {
   template class basic_text_oarchive<oarchive>;
   template class text_oarchive_impl<oarchive>;
   template class detail::archive_serializer_map<oarchive>;
} }

// template implementations (should go to the .cpp)
#include <boost/archive/impl/basic_text_oarchive.ipp>
#include <boost/archive/impl/text_oarchive_impl.ipp>
#include <boost/archive/impl/archive_serializer_map.ipp>

现在要设置和查询的状态:

enum state { FULL=0x10, PARTIAL=0x20 };

设置状态的方法(这只是一个非常基本的例子):

oarchive& operator<<(oarchive& ar, state mask) {
    ar.set_mask(ar.get_mask()|mask);
    return ar;
}

最后,(非侵入式)序列化函数:

namespace boost { namespace serialization {

template<class Archive>
void save(Archive & ar, const Foo& foo, const unsigned int version)
{
    int mask = ar.get_mask(); // get state from the archive
    ar << mask; // serialize the state! when deserializing,
    // read the state first and extract the data accordingly

    if( mask & FULL )
        ar << foo.s; // only serialize s if FULL is set
    ar << foo.i;     // otherwise serialize i only
    ar.clear_mask(); // reset the state
}

} } // boost::serialization

BOOST_SERIALIZATION_SPLIT_FREE(Foo)

这可以使用如下:

int main() {
    std::stringstream strm;
    oarchive ar(strm);

    Foo f;
    ar << PARTIAL << f << FULL << f;

    std::cout << strm.str();
}

这个例子的目的只是为了说明原理。这对于生产代码来说太基础了。

答案 1 :(得分:0)

我确实想出了一个解决方案,虽然不太理想,但我认为无论如何都可能值得发布。基本上我设置了一个单例类来管理发送所有序列化请求,并且该类将跟踪用于该请求的最新位标志。因此,在序列化或反序列化期间,这些方法可以查询这些标志。这让我可以让Boost的saveload方法调用更强大的方法集,这些方法可以使用这些标志来选择性地序列化某些成员。

// Boost's `save` method, which must have this exact signature
template<class Archive>
void save(Archive& ar, const unsigned int version) const
{
    const unsigned int flags = SerializationManager::getFlags(); // SerializationManager is a singleton.
    saveData(ar, version, flags);
}

// Your own custom method, which can have whichever parameters you need
template<class Archive>
void saveData(Archive& ar, const unsigned int version, const unsigned int state_flags) const
{
    if (state_flags & INITIAL_SERIALIZATION)
    {
        // Serialize only data needed for an initial serialization
    }

    // Other serialization
}

答案 2 :(得分:0)

这是一种更简单的方法:

// Boost's `save` method, which must have this exact signature
template<class Archive>
void save(Archive& ar, const unsigned int version) const
{
    const unsigned int flags = SerializationManager::getFlags(); //         SerializationManager is a singleton.
    ar << flags;
    if(flags && INITIAL_SERIALIZATION){
        // Serialize only data needed for an initial serialization
    }
    // Other serialization
}
template<class Archive>
void load(Archive& ar, const unsigned int version) const
{
    const unsigned int flags = SerializationManager::getFlags(); //         SerializationManager is a singleton.
    unsigned int flags;
    ar >> flags;
    if(flags && INITIAL_SERIALIZATION){
        // Serialize only data needed for an initial serialization
    }
    // Other serialization
}