NanoPB: Як обробляти базові скалярні типи в C++
Див. також: Версія на C: Як обробляти базові скалярні типи в C
NanoPB — це оптимізована за розміром коду реалізація Protocol Buffers для вбудованих систем. Ця публікація показує, як обробляти базові скалярні типи (цілі числа, числа з рухомою комою, булеві значення) в C++ за допомогою NanoPB.
Визначення Proto
Спочатку створіть простий файл .proto з базовими скалярними 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;
}Генерація коду NanoPB
Згенеруйте код NanoPB для C++ за допомогою генератора nanopb:
protoc --nanopb_out=. scalars.protoЦе згенерує scalars.pb.h та scalars.pb.c.
Приклад на C++
Ось повний приклад на C++, який кодує та декодує повідомлення:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "scalars.pb.h"
#include "pb_encode.h"
#include "pb_decode.h"
int main() {
// Буфер для закодованого повідомлення
uint8_t buffer[128];
size_t message_length;
// --- КОДУВАННЯ ---
example_ScalarMessage message = example_ScalarMessage_init_zero;
// Встановлення значень полів
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;
// Створення потоку для кодування
pb_ostream_t ostream = pb_ostream_from_buffer(buffer, sizeof(buffer));
// Кодування повідомлення
if (!pb_encode(&ostream, example_ScalarMessage_fields, &message)) {
printf("Помилка кодування: %s\n", PB_GET_ERROR(&ostream));
return 1;
}
message_length = ostream.bytes_written;
printf("Закодовано %zu байтів\n", message_length);
// Вивід шістнадцяткового дампу закодованих даних
printf("Закодовані дані: ");
for (size_t i = 0; i < message_length; i++) {
printf("%02x ", buffer[i]);
}
printf("\n");
// --- ДЕКОДУВАННЯ ---
example_ScalarMessage decoded = example_ScalarMessage_init_zero;
// Створення потоку для декодування
pb_istream_t istream = pb_istream_from_buffer(buffer, message_length);
// Декодування повідомлення
if (!pb_decode(&istream, example_ScalarMessage_fields, &decoded)) {
printf("Помилка декодування: %s\n", PB_GET_ERROR(&istream));
return 1;
}
// Вивід декодованих значень
printf("Декодовані значення:\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 компіляції
Скомпілюйте приклад з nanopb. NanoPB зазвичай використовується шляхом безпосереднього включення вихідних файлів у ваш проєкт:
g++ -o scalars_example scalars_example.cpp scalars.pb.c pb_common.c pb_encode.c pb_decode.c -I.Примітка: Вихідні файли NanoPB (pb_common.c, pb_encode.c, pb_decode.c) потрібно компілювати безпосередньо з вашим проєктом. Їх можна отримати з репозиторію NanoPB на GitHub.
Скрипт тестування на Python
Щоб перевірити кодування, ви можете використати бібліотеку protobuf для Python:
import scalars_pb2
# Читання бінарних даних
with open('encoded.bin', 'rb') as f:
data = f.read()
# Декодування
msg = scalars_pb2.ScalarMessage()
msg.ParseFromString(data)
print("Декодовані Python значення:")
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}")Спочатку скомпілюйте визначення protobuf для Python:
protoc --python_out=. scalars.protoПотім змініть приклад на C++, щоб зберегти закодовані дані у файл:
// Після кодування додайте це:
FILE *f = fopen("encoded.bin", "wb");
fwrite(buffer, 1, message_length, f);
fclose(f);Ключові моменти
- Використовуйте
*_init_zeroдля ініціалізації повідомлень значеннями за замовчуванням pb_ostream_from_bufferстворює вихідний потік для кодуванняpb_istream_from_bufferстворює вхідний потік для декодуванняpb_encodeтаpb_decodeвиконують фактичне кодування/декодування- Перевіряйте значення, що повертаються, та використовуйте
PB_GET_ERRORдля обробки помилок
Очікуваний вивід
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: trueІнші публікації про NanoPB
- Базові скалярні типи в C
- Типи рядків у C++
- Типи рядків у C
- Типи bytes у C++
- Типи bytes у C
- Необов’язкові поля у C++
- Необов’язкові поля у C
- Повторювані поля/масиви у C++
- Повторювані поля/масиви у C
- Переліки (enum) у C++
- Переліки (enum) у C
- Вкладені повідомлення у C++
- Вкладені повідомлення у C
- Типи oneof/union у C++
- Типи oneof/union у C
- Користувацькі перетворювачі масивів у C++
- Користувацькі перетворювачі масивів у C