ProtoBuf 作为一种跨平台、语言无关、可扩展的序列化结构数据的方法，已广泛应用于网络数据交换及存储。

1. Proto定义

1.1. 说明

required表示该字段必须定义；

optional表示该字段可定义可不定义；

repeated一般用来定义数组；

1.2. 示例

syntax = "proto2";
package apollo.localization;message Pose {required double x = 1;required double y = 2;required double z = 3;required double roll = 4;required double yaw = 5;required double pitch = 6;
}message Velocity {required double x = 1;required double y = 2;required double z = 3;
}message Localization {required double time = 1;optional double TIME2 = 2;required Pose pose = 3;required Velocity velocity = 4;repeated double covariance = 5;repeated double confidence = 6;
}

2. Proto使用

#include "localization.pb.h"apollo::Localization localization// get time
double time = localization.time();double time2 = localization.time2(); // 注意：定义的时候写的是大写// set translation
apollo::Pose *pose_ptr = localization.mutable_pose();
Eigen::Vector3d translation = state.pose.block<3, 1>(0, 3);
pose_ptr->set_x(translation.x());
pose_ptr->set_y(translation.y());
pose_ptr->set_z(translation.z());// set rotation
Eigen::Matrix3d rotation = state.pose.block<3, 3>(0, 0);
Eigen::Vector3d euler_angle = rotation.eulerAngles(2, 1, 0);
pose_ptr->set_roll(euler_angle.x());
pose_ptr->set_pitch(euler_angle.y());
pose_ptr->set_yaw(euler_angle.z());// set covariance
const double *p = state.pose_covariance.data();
for (int i = 0; i < 16; ++i) {localization.add_covariance(p[i]);
}// get covariance
for (int i = 0; i < 16; ++i) {double value = localization.covariance(i);
}// get translation
const apollo::Pose &pose = localization.pose();
double x = pose.x();
double y = pose.y();
double z = pose.z();

3. 编译Proto

使用可执行文件protoc利用proto文件生成pb.h和pb.cc文件

一般protoc安装在/usr/local/bin或者/usr/bin下面

如果protoc未安装，需要先添加protobuf的动态链接库路径到LD_LIBRARY_PATH才能使用protoc

命令使用

protoc --proto_path=IMPORT_PATH1  --proto_path=IMPORT_PATH2 --cpp_out=DST_DIR --java_out=DST_DIR --python_out=DST_DIR --go_out=DST_DIR --ruby_out=DST_DIR --objc_out=DST_DIR --csharp_out=DST_DIR path/to/file.proto

用如下命令查看各参数的意义

protoc --help

4. 序列化与反序列化

在网络编程进行数据传输时，数据都是以字节流进行传输。因此需要我们将定义的proto格式的数据，进行序列化，转化成一段字符串编码,以便在网络上传输或者做存储处理。在传输完成后，在进行反序列化，转换成proto格式的数据进行使用。

4.1. 序列化

序列化使用SerializeToString()函数。

std::string test;        // 序列化到string
data.SerializeToString(&test);    // 序列化操作/*
# test 为序列话后的字符串编码
# data 为定义的proto格式的数据
*/

4.2. 反序列化

反序列化使用ParseFromString()函数进行解析

data.ParseFromString(test)   # 将test反序列化到data/*
# test 为需要反序列化的字符串编码
# data 反序列化后的proto格式的数据。  data需要提前用proto定义
*/

参考文献

Google_Protobuf协议——protobuf代码中的通讯_zxng_work的博客-CSDN博客

C++使用Protobuf正反序列化_休息一下接着来的博客-CSDN博客

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