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FlatBuffers反射

2019-02-03

概述

基本有三种方式:

  1. unpack和pack,可以对某个成员进行操作,可以在多个flatbuffers局部拷贝的时候用到。
  2. parser方式,在做成员细致的修正的时候可以用到
  3. reflection,不推荐使用。

一、UnPack与Pack

1. 生成方式

flac生成源码时需要加上--gen-object-api,则

1)每个table都会生成对象结构体,(T结尾符),该结构体可以直接进行数据操作;

2)每个table新增UnPack/UnpackTo/Pack方法,进行对象结构体与table结构体间的转换。

struct Monster;
struct MonsterT;
struct MonsterT : public flatbuffers::NativeTable {
  typedef Monster TableType;
  std::unique_ptr<Vec3> pos;
  int16_t mana;
  ...;
};

struct Monster: private flatbuffers::Table {
  typedef MonsterT NativeTableType;
  const Vec3 *pos() const {
    return GetStruct<const Vec3 *>(VT_POS);
  }
  ...;
  MonsterT *UnPack(...) const;
  void UnPackTo(MonsterT *_o, ...) const;
  static Offset<Monster> Pack(FlatBufferBuilder &_fbb, const MonsterT* _o, ...);
};

2. 使用方法

// 反序列化成object结构体
auto moster = GetMoster(flatbuffer);
MonsterT * monsterObj = moster->UnpackTo();
...
delete monsterObj;

// 序列化成table结构体
MonsterT monsterObj;
monsterObj->name = "Bob";
FlatBufferBuilder builder;
Pack(builder, &monsterObj);

二、 Parser

使用方法参考flatbuffers::GenerateText的实现

1. 生成flatbuffers::Parser

// shema_text是schema的字符串形式
flatbuffers::Parser parser;
parser.Parse(schema_text);

2. 根table

auto table = flatbuffers::GetRoot<Table>(buffers); // 反序列化成根table
// table方法描述如下:
const uint8_t *GetVTable() const; // 得到table的数据指针
voffset_t GetOptionalFieldOffset(voffset_t field) const // 得到filed的voffset
template<typename P> P GetPointer(voffset_t field); //得到filed的数据指针
template<typename P> P GetStruct(voffset_t field) //得到filed的结构体指针
template<typename T> bool SetField(voffset_t field, T val, T def) // 设置filed的值
bool CheckField(voffset_t field) const // 检查filed是否存在

3. StructDef

// 根struct, flatbuffers::StructDef
auto struct_def = parset.root_struct_def_;
// 1) name: table或者struct结构的名称
cout << struct_def->name;
// 2) fixed: false为table,true为struct
cout << struct_def->fixed;
// 3) fields, 成员
auto fields =  struct_def->fields.vec;
for (auto field : fields) { // 遍历成员
    //......
}

4. FiledDef

// 1) name,成员名称
cout << field->name;
// 2) value.offset, 偏移voffset_t
cout << field->value.offset;
table->CheckFiled(field->value.offset); //检查是否存在
// 3) value.type.base_type, 类型
switch(field->value.type.base_type) {
case BASE_TYPE_STRUCT: // table 或者struct
  auto struct_def = filed->value.type.struct_def; // 得到StructDef
  break;
case BASE_TYPE_VECTOR: // vector类型
  auto type = filed->value.type.VectorType();  // vector成员类型
  auto val = table->GetPointer<const void*>(fd->value.offset);
  auto val_v = reinterpret_cast<const Vector<Offset<void>> *>(val);
  for(auto data: val_v) { // 成员buffer
  }
}

三、reflection

1. 生成reflection::Schema

// shema_text是schema的字符串形式
flatbuffers::Parser parser;
parser.Parse(schema_text);
paser.Serialize();
// shema类型为const reflection::Schema *
auto schema = reflection::GetSchema(parser.builder_.GetBufferPointer());

2. 元素说明

  • objects()
// 所有objects,类型为const Vector<Offset<Object>> *
auto objects = schema->objects();
for(uint32_t i = 0; i < objects->size(); i++) {
  auto object= objects->Get(i);
  cout << "object:" << object->name()->c_str() << endl;
}
// MySample.Vec3
// MySample.Monster
// MySample.Weapon
  • root_table()
// 根table,类型为const reflection::Object *
auto root_table = schema->root_table();
// 根table的名称
cout << root_table->name()->c_str(); // MySample.Monster

// 所有fields, 所有的成员
auto fields = root_table->fields();
cout << fields->Length();  // 成员个数
// 类型为const reflection::Field *
auto field = fields->Get(0); //第0个成员
cout << field->name()->c_str(); // 成员名称
cout << field->id();  // id值
cout << (field->type()->base_type() == reflection::UInt);  // 基本类型
fields->Get(filed->type()->index()) == filed; // 成员位置

// 查找成员
auto hp_filed = fileds->LookupByKey("hp");

3. 元素反射

// Now use it to dynamically access a buffer. 获得root table
auto &root = *flatbuffers::GetAnyRoot(flatbuf);
// 得到成员hp的值
auto hp_value = flatbuffers::GetFieldI<uint16_t>(root, hp_field);
TEST_EQ(hp_value, 80);
// 也可以不在乎类型
auto hp_any = flatbuffers::GetAnyFieldI(root, hp_filed);
TEST_EQ(hp_any, 80);
auto hp_string = flatbuffers::GetAnyFieldS(root, hp_field, &schema);
TEST_EQ_STR(hp_string.c_str(), "80");
// 可以修改
flatbuffers::SetField<uint32_t>(&root, hp_filed, 200);

附:flatc选项

  • --cpp : 生成xxxx_generate.h的c++源文件
  • --gen-mutable : 每个table生成可以修改的方法
  • --gen-name-strings : 每个table生成GetFullyQualifiedName方法,返回路径名,如:MySample.Monster
  • --reflect-names : 每个table生成MiniReflectTypeTable方法,返回TypeTable *,包含每个成员名及成员属性
  • --gen-object-api: 每个table生成对象类,且生成pack和unpack方法,进行序列化和反序列化

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