C 程式設計/序列化

序列化

通常需要將複雜的資料結構傳送或接收給另一個程式，該程式可能在不同的架構上執行，或者可能針對不同的資料結構版本而設計。一個典型的例子是一個在退出時將狀態儲存到檔案，然後在啟動時讀回該狀態的程式。

'傳送' 函式通常首先將一個魔術識別符號和版本寫入檔案或網路套接字，然後逐個寫入所有資料成員（即序列寫入）。如果遇到可變長度陣列（例如字串），它將要麼寫入一個長度後跟資料，要麼寫入資料後跟一個特殊終止符。格式通常為 XML 或二進位制；在後一種情況下，htonl() 宏集可能會有用。

'接收' 函式幾乎相同：它將逐個讀取所有專案。可變長度陣列要麼透過讀取計數後跟資料來處理，要麼透過讀取資料直到遇到特殊終止符來處理。

由於這兩個函式經常遵循與資料（結構）宣告相同的模式，因此如果它們都可以從一個通用定義中生成，那將非常不錯。

X 宏

X 宏使用預處理器強制編譯器多次編譯相同的文字片段。有時會多次包含一個特殊檔案（副檔名為 .def）。例如，variables.def 可能如下所示 

INT(value)
INT(shift)

在這個例子中，C 程式設計程式碼將如下所示 

...
#define INT(var) int var;
#include "variables.def"
#undef INT
...
printf ("version=1\n");
#define INT(var) printf (#var "=%d\n", var);
#include "variables.def"
#undef INT
...

如果多次包含一個單獨的檔案不可取，可以使用另一個宏。例如 

#define VARIABLES INT(value) \
                  INT(shift)

然後#include可以替換為對宏的呼叫。

使用這種方法，還可以傳入（一個）其他宏的名稱，這些宏可以對值列表進行操作。例如

#define VAR_LIST(_) _(value) \
                    _(shift)
...
#define VAR_INT_DECL(var) int var;
VAR_LIST(VAR_INT_DECL)
...
printf ("version=1\n");
#define VAR_INT_PRINTF(var) printf (#var "=%d\n", var);
VAR_LIST(VAR_INT_PRINTF)
...

這不需要重新定義宏，並且可以使程式碼更容易理解和維護。

X 宏對於保持字串和列舉型別之間的對映同步也特別有用。

帶版本控制的序列化

假設我們想要在上面的例子中新增額外的變數，但我們仍然希望程式能夠讀取舊的版本 1 檔案。然後，我們將為列表處理宏新增一個版本引數和一個預設值引數

#define VAR_LIST(_) _(value,1,0) \
                    _(shift,1,0) \
                    _(mask,2,0xffff)
...
int inputVer;
#define VAR_INT_DECL(var,varVer,default) int var;
VAR_LIST(VAR_INT_DECL)
...
scanf ("version=%d", &inputVer);
#define VAR_INT_SCN(var,varVer,default) if (varVer <= inputVer) scanf (#var "=%d", &var); else var = default;
VAR_LIST(VAR_INT_SCN)
...
printf ("version=2\n"); /* Always output at highest known version */
#define VAR_INT_PRT(var,varVer,default) printf (#var "=%d\n", var);
VAR_LIST(VAR_INT_PRT)
...