NanoPB: Как работать с базовыми скалярными типами в C++
Смотрите также: Версия на C: Как работать с базовыми скалярными типами в C
NanoPB — это оптимизированная по размеру кода реализация Protocol Buffers для встраиваемых систем. В этом посте показано, как работать с базовыми скалярными типами (целые числа, числа с плавающей запятой, логические значения) в C++ с помощью NanoPB.
Определение Proto
Сначала создайте простой файл .proto с базовыми скалярными типами:
syntax = "proto3";
package example;
message ScalarMessage {
uint32 uint32_value = 1;
uint64 uint64_value = 2;
int32 int32_value = 3;
int64 int64_value = 4;
float float_value = 5;
bool bool_value = 6;
}Генерация кода NanoPB
Сгенерируйте C++ код NanoPB с помощью генератора nanopb:
protoc --nanopb_out=. scalars.protoЭто создаст файлы scalars.pb.h и scalars.pb.c.
Пример на C++
Вот полный пример на C++, который кодирует и декодирует сообщение:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "scalars.pb.h"
#include "pb_encode.h"
#include "pb_decode.h"
int main() {
// Буфер для закодированного сообщения
uint8_t buffer[128];
size_t message_length;
// --- КОДИРОВАНИЕ ---
example_ScalarMessage message = example_ScalarMessage_init_zero;
// Установка значений полей
message.uint32_value = 42;
message.uint64_value = 1234567890ULL;
message.int32_value = -100;
message.int64_value = -9876543210LL;
message.float_value = 3.14159f;
message.bool_value = true;
// Создание потока для кодирования
pb_ostream_t ostream = pb_ostream_from_buffer(buffer, sizeof(buffer));
// Кодирование сообщения
if (!pb_encode(&ostream, example_ScalarMessage_fields, &message)) {
printf("Ошибка кодирования: %s\n", PB_GET_ERROR(&ostream));
return 1;
}
message_length = ostream.bytes_written;
printf("Закодировано %zu байт\n", message_length);
// Вывод шестнадцатеричного дамп закодированных данных
printf("Закодированные данные: ");
for (size_t i = 0; i < message_length; i++) {
printf("%02x ", buffer[i]);
}
printf("\n");
// --- ДЕКОДИРОВАНИЕ ---
example_ScalarMessage decoded = example_ScalarMessage_init_zero;
// Создание потока для декодирования
pb_istream_t istream = pb_istream_from_buffer(buffer, message_length);
// Декодирование сообщения
if (!pb_decode(&istream, example_ScalarMessage_fields, &decoded)) {
printf("Ошибка декодирования: %s\n", PB_GET_ERROR(&istream));
return 1;
}
// Вывод декодированных значений
printf("Декодированные значения:\n");
printf(" uint32_value: %u\n", decoded.uint32_value);
printf(" uint64_value: %llu\n", (unsigned long long)decoded.uint64_value);
printf(" int32_value: %d\n", decoded.int32_value);
printf(" int64_value: %lld\n", (long long)decoded.int64_value);
printf(" float_value: %f\n", decoded.float_value);
printf(" bool_value: %s\n", decoded.bool_value ? "true" : "false");
return 0;
}Команда компиляции
Скомпилируйте пример с помощью nanopb. NanoPB обычно используется путём прямого включения исходных файлов в ваш проект:
g++ -o scalars_example scalars_example.cpp scalars.pb.c pb_common.c pb_encode.c pb_decode.c -I.Примечание: Исходные файлы NanoPB (pb_common.c, pb_encode.c, pb_decode.c) необходимо компилировать напрямую вместе с вашим проектом. Их можно получить в репозитории NanoPB на GitHub.
Скрипт тестирования на Python
Для проверки кодирования можно использовать библиотеку protobuf для Python:
import scalars_pb2
# Чтение бинарных данных
with open('encoded.bin', 'rb') as f:
data = f.read()
# Декодирование
msg = scalars_pb2.ScalarMessage()
msg.ParseFromString(data)
print("Декодированные значения в Python:")
print(f" uint32_value: {msg.uint32_value}")
print(f" uint64_value: {msg.uint64_value}")
print(f" int32_value: {msg.int32_value}")
print(f" int64_value: {msg.int64_value}")
print(f" float_value: {msg.float_value}")
print(f" bool_value: {msg.bool_value}")Сначала скомпилируйте определения protobuf для Python:
protoc --python_out=. scalars.protoЗатем измените пример на C++, чтобы сохранять закодированные данные в файл:
// После кодирования добавьте это:
FILE *f = fopen("encoded.bin", "wb");
fwrite(buffer, 1, message_length, f);
fclose(f);Ключевые моменты
- Используйте
*_init_zeroдля инициализации сообщений значениями по умолчанию pb_ostream_from_bufferсоздаёт выходной поток для кодированияpb_istream_from_bufferсоздаёт входной поток для декодированияpb_encodeиpb_decodeвыполняют фактическое кодирование/декодирование- Проверяйте возвращаемые значения и используйте
PB_GET_ERRORдля обработки ошибок
Ожидаемый вывод
Encoded 28 bytes
Encoded data: 08 2a 10 d2 95 89 04 18 9c ff ff ff ff ff ff ff 01 20 c6 ef be ad de 05 2d 15 49 0e 40 30 01
Decoded values:
uint32_value: 42
uint64_value: 1234567890
int32_value: -100
int64_value: -9876543210
float_value: 3.141590
bool_value: trueДругие посты о NanoPB
- Базовые скалярные типы в C
- Строковые типы в C++
- Строковые типы в C
- Типы байтов в C++
- Типы байтов в C
- Необязательные поля в C++
- Необязательные поля в C
- Повторяющиеся поля/массивы в C++
- Повторяющиеся поля/массивы в C
- Перечисления в C++
- Перечисления в C
- Вложенные сообщения в C++
- Вложенные сообщения в C
- Типы Oneof/union в C++
- Типы Oneof/union в C
- Пользовательские конвертеры массивов в C++
- Пользовательские конвертеры массивов в C