如何使用谷歌的protocolBuffer（for C++）

简述

在上一篇 如何编译安装 protocolBuffer（for C++） 文章中讲述了如何编译，今天讲述一下如何使用，以及编译生成的一些选项以及额外的一些介绍。

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1、新建.proto文件

下面我们先写一个简单的protobuf文件。

新建一个以.proto结尾的文件，如message.proto。然后添加一个Student结构。

syntax = "proto2";
option optimize_for = LITE_RUNTIME;

message LoginReqMessage {
  required int64 acctID = 1;
  required string passwd = 2;
}

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2、编译.proto文件

我们编译安装完protocolBuffer之后，会生成下面几个文件夹，bin目录下面就是protocolBuffer编译器了。

下面使用protoc命令对我们定义的message.proto文件进行编译。（前提需要将protoc.exe添加到环境变量Path中）

// $SRC_DIR 表示.proto文件所在目录;
// cpp_out 表示当前用于C++语言;
// $DST_DIR 表示编译生成文件的路径;

protoc -I=$SRC_DIR --cpp_out=$DST_DIR $SRC_DIR/message.proto

这里我将message.proto文件放到D盘的protobuf文件夹下，然后编译生成目录为D盘的protobufFiles文件夹，执行以下命令。然后我们在protobufFiles文件夹下看到生成了message.pb.h和message.pb.cc文件。

这里需要注意两点，上文中我们在.proto文件的头部添加了以下两行代码，到底什么意思的，下面给出具体的解释说明。

syntax = “proto2”;
option optimize_for = LITE_RUNTIME;

注意一 ： syntax = “proto2”;

如果不加第一行，在编译的时候会报错，见下图。

报错的原因就是我们没有指定protobuf的版本，所以这里需要指定一下当前使用protobuf的版本，我们当前使用proto2，注意proto3与proto2有一定的区别，如果这里用了proto3，那么就会报错，因为proto3中去掉了一些复杂的语法和特性，相比 proto2 支持更多语言而且更简洁，比如上面我们用到的required 字段在proto3中已经去掉了，所以这里编译失败。（具体proto3与proto2的区别这里就不具体阐述，感兴趣的小伙伴可以移至百度一下）

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注意二： option optimize_for = LITE_RUNTIME;

上面可以看到我们新建的.proto文件加了下面一句，这一行到底是什么意思，可以看一下官网的解释。

option optimize_for = LITE_RUNTIME;

optimize_for即编译生成代码优化选项，Protocol Buffer定义三种优化级别SPEED / CODE_SIZE / LITE_RUNTIME。默认情况下是 SPEED 。而且这里提到了只会影响C++、Java以及一些第三方的代码生成。

SPEED: 生成的代码经过了很好的优化，所以运行效率高，但是由此编译生成的.h和.cc文件会占用更多的空间。

CODE_SIZE: 和SPEED恰恰相反，虽然代码运行效率较低，但是由此编译生成的代码占用的空间更少，通常用于资源有限的平台，如开发手机app。

LITE_RUNTIME: 生成的代码执行效率高，同时编译生成的代码所占用的空间也是非常少。但是省去了Protocol Buffer提供的反射功能，也算是小小的牺牲。所以我们在C++中链接Protocol Buffer库时仅需链接libprotobuf-lite.lib（占用空间较小，仅几兆），而不是libprotobuf.lib（占用空间较大，一百多兆）。

同时如果我们选择了LITE_RUNTIME选项，那么生成的代码中所有的类均将继承自MessageLite，而非Message，具体我们可以到源码中看一下 Message 和 MessageLite 类的区别。

同时对于以上三种选项，我这里做了测试，虽然只相差了几k，因为我这里只定义了LoginReqMessage 一个结构，如果存在大量的结构，那么生成的文件所占用的空间还是有很大差距的。所以需要根据不同的情况进行选择。

SPEED
message.pb.h 10k
message.pb.cc 19k

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CODE_SIZE
message.pb.h 9k
message.pb.cc 11k

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LITE_RUNTIME
message.pb.h 9k
message.pb.cc 14k

这里我们也可以看一下不同选项下生成的message.pb.h小小的区别（更多不同可以用BCompare对比）。

SPEED 和 CODE_SIZE 选项都继承了 Message类。

LITE_RUNTIME选项继承了 MessageLite类。

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3、开始使用 protobuf

1、准备工作

将上一篇文章中编译打包好的include文件夹以及lib文件夹拷贝到当前项目下的protocolBuf文件夹。
然后将上面编译生成好的 message.pb.h和message.pb.cc放到src文件夹下，

2、为工程项目进行配置

添加包含目录。

添加库目录。

添加库。

添加编译之后protobuf文件。

3、编写代码

{
    LogonReqMessage loginReq;
    // 这里提供set方法进行设置;
    loginReq.set_acctid(2017);
    loginReq.set_passwd("Pig_XXX");

    // 使用protobuf进行序列化;
std::string strMessage;
    loginReq.SerializeToString(&strMessage);

    // 使用protobuf进行反序列化;
    LogonReqMessage loginReqTmp;
    loginReqTmp.ParseFromString(strMessage);

    // 获取结果;
    int id = loginReqTmp.acctid();
std::string psw = loginReqTmp.passwd();

    qDebug() << "Account : " << id << "Password : " << QString::fromStdString(psw);

}