Google Protocol buffer 学习笔记.下篇-动态编译与类型反射

本文仅对几个常用示例做一个简单介绍, 详细的api文档可以查看对应的头文件中的api描述, 或者查看https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/overview


一 动态编译

  • 前文介绍了Protobuf的安装及编译方法,不过protobuf不仅提供了使用protoc进行静态编译的方法,也提供了动态编译的方法

  • 动态编译 也就是说无须编译.proto生成.pb.cc.pb.h

  • 需要使用protobuf中提供的两个头文件, protobuf中头文件的位置/usr/local/include/google/protobuf

    • google/protobuf/compiler/importer.h 以及 google/protobuf/dynamic_message.h
  • 先看代码示例

#include <iostream>
#include <string>
#include <google/protobuf/compiler/importer.h>
#include <google/protobuf/dynamic_message.h>

class MyErrorCollector: public google::protobuf::compiler::MultiFileErrorCollector
{
    virtual void AddError(const std::string & filename, int line, int column, const std::string & message){
        // define import error collector
        printf("%s, %d, %d, %s\n", filename.c_str(), line, column, message.c_str());
    }
};

int main()
{
    google::protobuf::compiler::DiskSourceTree sourceTree; // source tree
    sourceTree.MapPath("", "/home/szw/code/protobuf/tmp2"); // initialize source tree
    MyErrorCollector errorCollector; // dynamic import error collector
    google::protobuf::compiler::Importer importer(&sourceTree, &errorCollector); // importer
    
    importer.Import("test.proto");
    
    // find a message descriptor from message descriptor pool
    const google::protobuf::Descriptor * descriptor = importer.pool()->FindMessageTypeByName("lm.helloworld");
    if (!descriptor){
        perror("Message is not found!");
        exit(-1);
    }

    // create a dynamic message factory
    google::protobuf::DynamicMessageFactory * factory = new google::protobuf::DynamicMessageFactory(importer.pool());
    // create a const message ptr by factory method and message descriptor 
    const  google::protobuf::Message * tmp = factory->GetPrototype(descriptor);
    
    // create a non-const message object by const message ptr
    // define import error collector
    google::protobuf::Message * msg = tmp->New();
    
    return 0;
}
  • 头文件<google/protobuf/compiler/importer.h>包含了编译器对象相关
  • 头文件<google/protobuf/dynamic_message.h>包含了Message_DescriptorFactory相关
  1. 首先初始化一个DiskSourceTree对象, 指明目标.proto文件的根目录
  2. 创建一个MyErrorCollector对象, 用于收集动态编译过程中产生的编译bug, 该对象需要根据proto提供的纯虚基类派生, 并需要重写其中的纯虚函数, 使之不再是一个抽象类
  3. 初始化一个Importer对象, 用于动态编译, 将DiskSourceTreeMyErrorCollector的地址传入
  4. 将目标.proto动态编译, 并加入编译器池中
  5. 可以通过FindMessageTypeName()和消息名, 来获取到目标消息的Message_Descriptor
  6. 创建动态工厂, 并利用工厂方法GetPrototype和目标消息的Message_Descriptor获取一个指针const message *
  7. 利用消息实例指针的New()方法获取到non-const message ptr


二 类型反射

  • 类型反射即是根据字段的名称获取到字段类型的一种机制

  • protobuf自身便配备了类型反射机制

  • 需要头文件<google/protobuf/descriptor.h><google/protobuf/message.h>

  • 下面的示例,结合了动态编译以及类型反射机制

  • 代码解析:

    1. 首先使用动态编译机制,将test1.proto与test2.proto两个文件动态编译进编译池
    2. 根据消息名获取到目标消息的descriptor
    3. 创建一个动态工厂,并利用消息的descriptor获取到const Message * tmp
    4. 利用const Message * tmp的方法New()获取Message * msg
    5. 根据msg获取反射器Reflection对象
    6. 利用descriptor可以遍历各个字段, 并利用descriptor的cpp_type()方法获取到每个字段的类型, 并借此进行反射填充

代码示例

proto文件

// @file test1.proto
syntax = "proto3";
package lm;
message Player
{
    int32 id = 1;
    string name = 2;
    repeated string hero = 3;
}
// @file test2.proto
syntax = "proto3";
import "test1.proto";
package lm;
message Game{
    repeated Player player = 1;
    string gameName = 2;
};

cpp

// @file test.cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <google/protobuf/compiler/importer.h> // Importer DiskSourceTree MultiFileErrorCollector
#include <google/protobuf/dynamic_message.h> // DynamicMessageFactory 
#include <google/protobuf/descriptor.h> // Desctriptor FiledDescriptor ... all descriptor
#include <google/protobuf/message.h> // Message Reflection MessageFactory


class MyErrorCollector: public google::protobuf::compiler::MultiFileErrorCollector
{
    virtual void AddError(const std::string & filename, int line, int column, const std::string & message){
        // define import error collector
        printf("%s, %d, %d, %s\n", filename.c_str(), line, column, message.c_str());
    }
};

int main()
{
    google::protobuf::compiler::DiskSourceTree sourceTree; // source tree
    sourceTree.MapPath("", "./"); // initialize source tree
    MyErrorCollector errorCollector; // dynamic import error collector
    google::protobuf::compiler::Importer importer(&sourceTree, &errorCollector); // importer
    
    importer.Import("test1.proto");
    importer.Import("test2.proto");
    
    // find a message descriptor from message descriptor pool
    const google::protobuf::Descriptor * descriptor = importer.pool()->FindMessageTypeByName("lm.Game");
    if (!descriptor){
        perror("Message is not found!");
        exit(-1);
    }

    // create a dynamic message factory
    google::protobuf::DynamicMessageFactory * factory = new google::protobuf::DynamicMessageFactory(importer.pool());
    // create a const message ptr by factory method and message descriptor 
    const google::protobuf::Message * tmp = factory->GetPrototype(descriptor);
    
    // create a non-const message ptr object by const message ptr
    // define import error collector
    google::protobuf::Message * msg = tmp->New();
    
    // get a reflection by msg
    const google::protobuf::Reflection * reflection = msg->GetReflection();
    
    // travel the message by message_descriptor
    for (int i=0; i<descriptor->field_count(); ++i){
        const google::protobuf::FieldDescriptor * fieldDescriptor = descriptor->field(i);
        if (fieldDescriptor->is_repeated()){
            switch (fieldDescriptor->cpp_type()){
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_INT32:
                {
                    reflection->AddInt32(msg, fieldDescriptor, 10);
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_STRING:
                {
                    reflection->AddString(msg, fieldDescriptor, "abc");
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_MESSAGE:
                {
                    printf("Here is a repeadted message: %s\n", fieldDescriptor->full_name().c_str());
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_BOOL:
                {
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_ENUM:
                {
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_FLOAT:
                {
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_INT64:
                {
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_DOUBLE:
                {
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_UINT32:
                {
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_UINT64:
                {
                    break;
                }
                
            }
        }else{
            switch (fieldDescriptor->cpp_type()){
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_INT32:
                {
                    reflection->SetInt32(msg, fieldDescriptor, 10);
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_STRING:
                {
                    reflection->SetString(msg, fieldDescriptor, "abc");
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_MESSAGE:
                {
                    printf("Here is a message: %s\n", fieldDescriptor->full_name().c_str());
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_BOOL:
                {
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_ENUM:
                {
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_FLOAT:
                {
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_INT64:
                {
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_DOUBLE:
                {
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_UINT32:
                {
                    break;
                }
                case google::protobuf::FieldDescriptor::CPPTYPE_UINT64:
                {
                    break;
                }
            }
        }
    }

    printf("\nmsg\n");
    msg->PrintDebugString();
    return 0;
}
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,271评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,275评论 2 380
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,151评论 0 336
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,550评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,553评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,559评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,924评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,580评论 0 257
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,826评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,578评论 2 320
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,661评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,363评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,940评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,926评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,156评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,872评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,391评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容