protobuf repeated詳解

一、repeated的定義以及使用

protobuf中repeated是一種用來表示一個欄位可以被重複多次的數據類型，它類似於C++中的vector和Java中的List，可以用來存儲一組值。

syntax = "proto3";

message Person {
    string name = 1;
    int32 age = 2;
    repeated string address = 3;
}

在上述代碼中，我們定義了一個Person消息對象，其中address是一個repeated類型的屬性，表示可以有多個地址。

使用repeated的好處在於它可以在一個欄位中存儲多個數據，這樣可以減少定義屬性的個數，提高數據的可效率性。

二、repeated的序列化和反序列化

序列化和反序列化是protobuf最重要的功能之一，可以將消息對象轉化為二進位格式，便於網路傳輸和存儲。repeated的序列化和反序列化操作與標量類型基本相同，可以藉助protobuf庫中的函數實現。

例如，我們需要對上述定義的Person消息對象進行序列化和反序列化操作，可以參考下面的代碼：

#include 
#include 
#include "person.pb.h" //protobuf生成的頭文件

using namespace std;

int main() {
    //創建一個Person對象，並設置屬性值
    tutorial::Person person;
    person.set_name("張三");
    person.set_age(20);
    person.add_address("北京市");
    person.add_address("上海市");

    //將Person對象序列化為二進位數據
    string buffer;
    person.SerializeToString(&buffer);

    //將二進位數據反序列化為Person對象
    tutorial::Person newPerson;
    newPerson.ParseFromString(buffer);

    //輸出newPerson對象的屬性值
    cout << "姓名：" << newPerson.name() << endl;
    cout << "年齡：" << newPerson.age() << endl;
    cout << "地址：";
    for (int i = 0; i < newPerson.address_size(); i++) {
        cout << newPerson.address(i) << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

可以看到，在上述代碼中，我們首先創建了一個Person對象，並設置了屬性值，然後通過SerializeToString函數將其序列化為二進位數據。反序列化時，則需要先創建一個空的Person對象，通過ParseFromString函數將二進位數據反序列化為新的對象。

三、repeated的默認值

repeated欄位的默認值是一個空列表，該列表包含0個元素。當我們需要添加元素時，可以通過調用add_XXX函數向列表中添加元素。

下面是一個示例代碼：

syntax = "proto3";

message Person {
    string name = 1;
    int32 age = 2;
    repeated string address = 3 [default = "北京市"];
}

在上述代碼中，我們通過在address欄位後加上default選項，指定了address欄位的默認值為「北京市」。這意味著，在創建Person消息對象時，如果沒有為address屬性賦值，那麼該屬性會默認為「北京市」。當然，我們也可以在創建對象後，通過調用add_address函數向address列表中添加元素。

四、repeated欄位的遍歷

遍歷repeated欄位的方式與遍歷C++中的vector類似，可以使用for循環來迭代列表中的每一個元素。下面是一個示例代碼：

#include 
#include "person.pb.h"

using namespace std;

int main() {
    //創建一個Person對象，並向address欄位中添加三個元素
    tutorial::Person person;
    person.add_address("北京市");
    person.add_address("上海市");
    person.add_address("廣州市");

    //遍歷address欄位，並輸出每一個元素的值
    for (int i = 0; i < person.address_size(); i++) {
        cout << person.address(i) << endl;
    }
    return 0;
}

五、repeated欄位和map的比較

在進行開發時，我們有時需要在消息對象中存儲一些鍵值對數據，這時可以考慮使用map數據類型。與repeated不同，map類型可以直接通過鍵值訪問元素，而無需使用循環遍歷。下面是一個示例代碼：

syntax = "proto3";

message Person {
    string name = 1;
    int32 age = 2;
    map address = 3;
}

在上述代碼中，我們使用了map類型來存儲地址信息。代碼中的map使用了string類型作為鍵和值的類型。對於map類型的序列化和反序列化操作，與repeated的操作類似，都可以藉助protobuf庫中提供的函數實現。

但是需要注意的是，由於map類型是一種關聯式數據結構，其底層實現依賴於紅黑樹等演算法，因此其性能相對於repeated略低。所以，在實際開發中，我們需要根據具體的需求選擇合適的數據類型。