adaptors

当您想从各种类型的对象打包到 msgpack::object 时,您需要一个适配器。从各种类型的对象转换为 msgpack::object ,反之亦然,它也需要一个适配器。
转换

predefined adaptors(预定义适配器)

msgpack-c 为 C++ 基本类型和标准库提供预定义的适配器。

C++ type msgpack::object type note
bool bool
char* str
std::deque array
char positive/negative integer
signed ints *1 positive/negative integer
unsigned ints *2 positive integer
float float32 since 2.1.0
double float64
T[] array since 2.0.0
char[] str since 2.0.0
unsigned char[] bin since 2.0.0
std::list array
std::map array
std::pair array
std::set array
std::string str
std::wstring array of positive integer
std::vector array
std::vector bin
std::vector bin since 1.2.0
msgpack type msgpack::object type note
nil_t nil
tuple array
array_ref *3 array since 1.2.0
raw_ref *3 bin
v4raw_ref *3 str since 1.2.0
ext ext
ext_ref *3 ext
C++11 type msgpack::object type note
std::array array
std::array bin
std::array bin since 1.2.0
std::forward_list array
std::tuple array
std::unordered_map array
std::unordered_set array
std::unique_ptr depends on template type since 1.2.0
std::shared_ptr depends on template type since 1.2.0
boost type msgpack::object type note
string_ref str since 1.2.0
string_view str since 2.1.0
optional depends on optional type since 1.2.0
fusion sequence array since 1.2.0
variant all types since 1.2.0

当您将适配器用于 boost 容器时,您需要定义 MSGPACK_USE_BOOST。

*1 signed ints signed char, signed short, signed int, signed long, signed long long

*2 unsigned ints unsigned char, unsigned short, unsigned int, signed long, signed long long

*3 xxx_ref types enforce packing types without copies.

msgpack::object 类型定义如下: https://github.com/msgpack/msgpack/blob/master/spec.md

这些适配器在以下目录中定义:https://github.com/msgpack/msgpack-c/tree/master/include/msgpack/adaptor

defining custom adaptors(定义自定义适配器)

classes

intrusive approach

当你想让你的类适应 msgpack 时,使用 MSGPACK_DEFINE 宏。

macro msgpack::object type note
MSGPACK_DEFINE array or map *3
MSGPACK_DEFINE_ARRAY array since 1.2.0
MSGPACK_DEFINE_MAP map since 1.2.0

*3 定义 MSGPACK_USE_DEFINE_MAP 时,MSGPACK_DEFINE 适配数组,否则适配映射。

#include <msgpack.hpp>

struct your_class {
    int a;
    std::string b;
    MSGPACK_DEFINE(a, b);
};

// ...

假设a == 42, b == “ABC”,your_class的对象序列化如下:

// array
[42,"ABC"]
// map (MSGPACK_USE_DEFINE_MAP is defined)
{"a":42,"b":"ABC"}

我使用 JSON 来帮助理解。但实际情况是 msgpack 格式。

宏 MSGPACK_DEFINE 提供打包、转换为带区域的 msgpack 对象以及从 msgpack::object 功能转换为 your_class 的功能。 your_class 被打包/转换为 msgpack 数组。

https://github.com/msgpack/msgpack-c/blob/cpp_master/example/cpp03/class_intrusive.cpp

当你想用它的基类调整你的类时,使用 MSGPACK_BASE 宏。

#include <msgpack.hpp>
struct base1 {
   int a;
   MSGPACK_DEFINE(a);
};
struct base2 {
   int a;
   MSGPACK_DEFINE(a);
};
struct your_class : base1, base2 {
    int a;
    std::string b;
    // You can choose any order. It is represented to the msgpack array elements order.
    MSGPACK_DEFINE(b, MSGPACK_BASE(base2), a, MSGPACK_BASE(base1));
};

// ...
macro msgpack::object type
MSGPACK_BASE array or map *4
MSGPACK_BASE_ARRAY array
MSGPACK_BASE_MAP map

*4 定义 MSGPACK_USE_DEFINE_MAP 时,MSGPACK_BASE 适配数组,否则适配映射。

您必须将 MSGPACK_BASE 与 MSGPACK_DEFINE一起使用、MSGPACK_BASE_ARRAY 与 MSGPACK_DEFINE_ARRAY一起使用 或 MSGPACK_BASE_MAP 与 MSGPACK_DEFINE_MAP 一起使用。当您使用 MSGPACK_BASE_MAP 时,键是基类名称的 STR。

假设base1::a == 1, base2::a == 2, your_class::a == 42, and your_class::b == “ABC”,your_class的对象序列化如下:

// array
["ABC",[2],42,[1]]
// map (MSGPACK_USE_DEFINE_MAP is defined)
{"b":"ABC","base2":{"a":2},"a":42,"base1":{"a":1}}

我使用 JSON 来帮助理解。但实际情况是 msgpack 格式。

当您使用基于数组的适配器时(比如:MSGPACK_DEFINE_ARRAY),成员变量和基类的顺序很重要。 msgpack::object 数组的索引对应于成员变量的顺序。当您使用基于映射的适配器时(MSGPACK_DEFINE_MAP),成员变量和基类的名称很重要。 msgpack::object 映射的键对应于成员变量名称和基类名称。

since 2.1.0

您还可以使用 MSGPACK_NVP 自定义映射键的名称。例如,值 b 的键是#b。您可以使用任何字符串,即使它不能用作 C++ 变量名。它有助于跨编程语言数据传输。

#include <msgpack.hpp>

struct your_class {
    int a;
    std::string b;
    MSGPACK_DEFINE_MAP(a, MSGPACK_NVP("#b", b));
};
{"a":42,"#b":"ABC"}

non-intrusive approach(非侵入式方法)

当你不想修改你的类时,你可以使用非侵入式的方法。 msgpack-c 提供以下四个仿函数类模板。这些模板位于命名空间 msgpack::adaptor 中。

convert

从 msgpack::object 转换为 T。

template <typename T>
struct convert {
    msgpack::object const& operator()(msgpack::object const&, T&) const;
};

pack

从 T 打包到 msgpack::packer。

template <typename T>
struct pack {
    template <typename Stream>
    msgpack::packer<Stream>& operator()(msgpack::packer<Stream>&, T const&) const;
};

object

将 T 设置为 msgpack::object。

template <typename T>
struct object {
    void operator()(msgpack::object&, T const&) const;
};

object_with_zone

将 T 设置为 msgpack::object::with_zone。

template <typename T>
struct object_with_zone {
    void operator()(msgpack::object::with_zone&, T const&) const;
};

为了为您的自定义类型添加打包/转换支持,您需要特例化模板。

以下是专门针对“your_type”的模板。

template <>
struct convert<your_type> {
    msgpack::object const& operator()(msgpack::object const&, your_type&) const {
        // your implementation
    }
};
template <>
struct pack<your_type> {
    template <typename Stream>
    msgpack::packer<Stream>& operator()(msgpack::packer<Stream>&, your_type const&) const {
        // your implementation
    }
};
template <>
struct object<your_type> {
    void operator()(msgpack::object&, your_type const&) const {
        // your implementation
    }
};
template <>
struct object_with_zone<your_type> {
    void operator()(msgpack::object::with_zone&, your_type const&) const {
        // your implementation
    }
};

您不需要专门化所有模板。当您只想支持包时,您可以只专门化包模板。

Example:

#include <msgpack.hpp>

class my_class {
public:
    my_class() {} // When you want to convert from msgpack::object to my_class
                  // using msgpack::object::as fucntion template,
                  // my_class should be default constructible.
    my_class(std::string const& name, int age):name_(name), age_(age) {}

    // my_class should provide getters for the data members you want to pack.
    std::string const& get_name() const { return name_; }
    int get_age() const { return age_; }
private:
    std::string name_;
    int age_;
};

namespace msgpack {
MSGPACK_API_VERSION_NAMESPACE(MSGPACK_DEFAULT_API_NS) {
namespace adaptor {

// Place class template specialization here
template<>
struct convert<my_class> {
    msgpack::object const& operator()(msgpack::object const& o, my_class& v) const {
        if (o.type != msgpack::type::ARRAY) throw msgpack::type_error();
        if (o.via.array.size != 2) throw msgpack::type_error();
        v = my_class(
            o.via.array.ptr[0].as<std::string>(),
            o.via.array.ptr[1].as<int>());
        return o;
    }
};

template<>
struct pack<my_class> {
    template <typename Stream>
    packer<Stream>& operator()(msgpack::packer<Stream>& o, my_class const& v) const {
        // packing member variables as an array.
        o.pack_array(2);
        o.pack(v.get_name());
        o.pack(v.get_age());
        return o;
    }
};

template <>
struct object_with_zone<my_class> {
    void operator()(msgpack::object::with_zone& o, my_class const& v) const {
        o.type = type::ARRAY;
        o.via.array.size = 2;
        o.via.array.ptr = static_cast<msgpack::object*>(
            o.zone.allocate_align(sizeof(msgpack::object) * o.via.array.size));
        o.via.array.ptr[0] = msgpack::object(v.get_name(), o.zone);
        o.via.array.ptr[1] = msgpack::object(v.get_age(), o.zone);
    }
};

} // namespace adaptor
} // MSGPACK_API_VERSION_NAMESPACE(MSGPACK_DEFAULT_API_NS)
} // namespace msgpack

https://github.com/msgpack/msgpack-c/blob/master/example/cpp03/class_non_intrusive.cpp

当你在convert类的特例化模板中使用msgpack::object::as 成员函数模板时,会创建临时对象。

template<>
struct convert<my_class> {
    msgpack::object const& operator()(msgpack::object const& o, my_class& v) const {
        if (o.type != msgpack::type::ARRAY) throw msgpack::type_error();
        if (o.via.array.size != 2) throw msgpack::type_error();
        v = my_class(
            o.via.array.ptr[0].as<std::string>(), // 临时对象在这里创建
            o.via.array.ptr[1].as<int>());
        return o;
    }
};

如果可以在转换目标类时获得成员变量的引用,就可以去掉临时对象的创建。例如,如果 my_class 的成员变量是公共的,您可以对它们应用 operator>>,如下所示:

class my_class {
public:
    /* ... */
    std::string name_;
    int age_;
};

template<>
struct convert<my_class> {
    msgpack::object const& operator()(msgpack::object const& o, my_class& v) const {
        if (o.type != msgpack::type::ARRAY) throw msgpack::type_error();
        if (o.via.array.size != 2) throw msgpack::type_error();
        o.via.array.ptr[0] >> v.name_; // no temporary object creation
        o.via.array.ptr[1] >> v.age_;
        return o;
    }
};

accessing private members(访问私有成员)

由于非侵入性,非侵入式方法无法访问目标类的私有成员。为了从适配器类模板特化中访问私有成员,您需要在目标类中定义友元类模板声明(侵入式),如下所示:

class my_class {
    // ...
    template <typename T, typename Enabler>
    friend struct msgpack::MSGPACK_DEFAULT_API_NS::adaptor::pack;

    template <typename T, typename Enabler>
    friend struct msgpack::MSGPACK_DEFAULT_API_NS::adaptor::convert;

    template <typename T, typename Enabler>
    friend struct msgpack::MSGPACK_DEFAULT_API_NS::adaptor::object;

    template <typename T, typename Enabler>
    friend struct msgpack::MSGPACK_DEFAULT_API_NS::adaptor::object_with_zone;

    template <typename T, typename Enabler>
    friend struct msgpack::MSGPACK_DEFAULT_API_NS::adaptor::as;

    // ...
};

4.0.3版本之前,需要为对象适配器声明如下:

    template <typename T, typename Enabler, typename Enabler2>
    friend struct msgpack::MSGPACK_DEFAULT_API_NS::adaptor::object;

您只需要声明您定义的类模板特化。

non default constructible class support (C++11 only, since 1.2.0)(非默认可构造类支持)

您可能希望从 msgpack::object 转换为没有默认构造函数的类。为此,您可以使用“as”类模板特化。

这是一个非默认的可构造类:

struct no_def_con {
    no_def_con() = delete;
    no_def_con(int i):i(i) {}
    int i;
    MSGPACK_DEFINE(i);
};
Define 'as' class template specialization as follows:

namespace msgpack {
MSGPACK_API_VERSION_NAMESPACE(MSGPACK_DEFAULT_API_NS) {
namespace adaptor {
template <>
struct as<no_def_con> {
    no_def_con operator()(msgpack::object const& o) const {
        if (o.type != msgpack::type::ARRAY) throw msgpack::type_error();
        if (o.via.array.size != 1) throw msgpack::type_error();
        return no_def_con(o.via.array.ptr[0].as<int>());
    }
};
} // adaptor
} // MSGPACK_API_VERSION_NAMESPACE(MSGPACK_DEFAULT_API_NS)
} // msgpack

然后,您可以转换为您的类形式 msgpack::object 如下:

   msgpack::object o = /*...*/
   no_def_con ndc = o.as<no_def_con>();

注意:MSVC2015 不完全支持 C++11 功能。由于缺少表达式 SFINAE,MSVC2015 不支持此功能。请参阅 https://github.com/msgpack/msgpack-c/issues/343#issuecomment-131654386。

enums

当你想使 enum 或 enum 类适应 msgpack 时,使用 MSGPACK_ADD_ENUM 宏。

#include <msgpack.hpp>

enum your_enum {
    elem1,
    elem2
};

MSGPACK_ADD_ENUM(your_enum);

enum class your_enum_class {
    elem1,
    elem2
};

MSGPACK_ADD_ENUM(your_enum_class);

// ...

您需要在全局命名空间中使用 MSGPACK_ADD_ENUM。

宏 MSGPACK_DEFINE 提供打包、转换为带或不带区域的 msgpack 对象以及从 msgpack::object 功能转换为 your_enum 的功能。 your_enum 被打包/转换为 msgpack 正/负整数。

See an example.

Q.E.D.