Bitcoin中如何使用序列化庫(kù)，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對(duì)應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個(gè)問(wèn)題的小伙伴找到更簡(jiǎn)單易行的方法。
創(chuàng)新互聯(lián)公司于2013年成立，先為麥積等服務(wù)建站，麥積等地企業(yè)，進(jìn)行企業(yè)商務(wù)咨詢服務(wù)。為麥積企業(yè)網(wǎng)站制作PC+手機(jī)+微官網(wǎng)三網(wǎng)同步一站式服務(wù)解決您的所有建站問(wèn)題。
Bitcoin序列化功能主要實(shí)現(xiàn)在serialize.h文件，整個(gè)代碼主要是圍繞stream和參與序列化反序列化的類型T展開。
stream這個(gè)模板形參表達(dá)具有read(char**, size_t) 和write(char**, size_t)方法的對(duì)象， 類似Golang 的io.reader ,io.writer。
簡(jiǎn)單的使用例子：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
BOOST_FIXTURE_TEST_SUITE(serialize_tests, BasicTestingSetup)
struct student
{
std::string name;
double midterm, final;
std::vector homework;
ADD_SERIALIZE_METHODS;
template
inline void SerializationOp(Stream& s, Operation ser_action) {
READWRITE(name);
READWRITE(midterm);
READWRITE(final);
READWRITE(homework);
}
};
bool operator==(student const& lhs, student const& rhs){
return lhs.name == rhs.name && \
lhs.midterm == rhs.midterm && \
lhs.final == rhs.final && \
lhs.homework == rhs.homework;
}
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, student const& st){
os << "name: " << st.name << '\n'
<< "midterm: " << st.midterm << '\n'
<< "final: " << st.final << '\n'
<< "homework: " ;
for (auto e : st.homework) {
os << e << ' ';
}
return os;
}
BOOST_AUTO_TEST_CASE(normal)
{
student s, t;
s.name = "john";
s.midterm = 77;
s.final = 82;
auto v = std::vector {83, 50, 10, 88, 65};
s.homework = v;
CDataStream ss(SER_DISK, 0);
ss << s;
ss >> t;
BOOST_CHECK(t.name == "john");
BOOST_CHECK(t.midterm == 77);
BOOST_CHECK(t.final == 82);
BOOST_TEST(t.homework == v, boost::test_tools::per_element());
CDataStream sd(SER_DISK, 0);
CDataStream sn(SER_NETWORK, PROTOCOL_VERSION);
sd << s;
sn << s;
BOOST_CHECK(Hash(sd.begin(), sd.end()) == Hash(sn.begin(), sn.end()));
}
BOOST_AUTO_TEST_CASE(vector)
{
auto vs = std::vector(3);
vs[0].name = "bob";
vs[0].midterm = 90;
vs[0].final = 76;
vs[0].homework = std::vector {85, 53, 12, 75, 55};
vs[1].name = "jim";
vs[1].midterm = 96;
vs[1].final = 72;
vs[1].homework = std::vector {91, 46, 19, 70, 59};
vs[2].name = "tom";
vs[2].midterm = 85;
vs[2].final = 57;
vs[2].homework = std::vector {91, 77, 45, 50, 35};
CDataStream ss(SER_DISK, 0);
auto vt = std::vector(3);
ss << vs;
ss >> vt;
BOOST_TEST(vs == vt, boost::test_tools::per_element());
}
BOOST_AUTO_TEST_CASE(unique_ptr){
auto hex = "0100000001b14bdcbc3e01bdaad36cc08e81e69c82e1060bc14e518db2b49aa43ad90ba26000000000490047304402203f16c6f40162ab686621ef3000b04e75418a0c0cb2d8aebeac894ae360ac1e780220ddc15ecdfc3507ac48e1681a33eb60996631bf6bf5bc0a0682c4db743ce7ca2b01ffffffff0140420f00000000001976a914660d4ef3a743e3e696ad990364e555c271ad504b88ac00000000";
CDataStream stream(ParseHex(hex), SER_NETWORK, PROTOCOL_VERSION);
//CTransaction tx(deserialize, stream);
auto utx = std::unique_ptr(nullptr);
::Unserialize(stream, utx);
BOOST_TEST(utx->vin.size() == std::size_t(1));
BOOST_TEST(utx->vout[0].nValue == 1000000);
}
BOOST_AUTO_TEST_SUITE_END()
需要在用戶的自定義類型內(nèi)部 添加 ADD_SERIALIZE_METHODS調(diào)用， 宏展開后：
template \
void Serialize(Stream& s) const { \
NCONST_PTR(this)->SerializationOp(s, CSerActionSerialize()); \
} \
template \
void Unserialize(Stream& s) { \
SerializationOp(s, CSerActionUnserialize()); \
}
這個(gè)宏為用戶自定義類型添加了兩個(gè)成員函數(shù)： Serialize和 Unserialize， 它們內(nèi)部調(diào)用需要用戶自定義的模板成員函數(shù)SerializationOp, 在 SerializationOp函數(shù)內(nèi)部， 主要使用 READWRITE和 READWRITEMANY宏，完成對(duì)自定義類型每個(gè)數(shù)據(jù)成員的序列化與反序列化。
#define READWRITE(obj) (::SerReadWrite(s, (obj), ser_action))
#define READWRITEMANY(...) (::SerReadWriteMany(s, ser_action, __VA_ARGS__))
struct CSerActionSerialize
{
constexpr bool ForRead() const { return false; }
};
struct CSerActionUnserialize
{
constexpr bool ForRead() const { return true; }
};
template
inline void SerReadWrite(Stream& s, const T& obj, CSerActionSerialize ser_action)
{
::Serialize(s, obj);
}
template
inline void SerReadWrite(Stream& s, T& obj, CSerActionUnserialize ser_action)
{
::Unserialize(s, obj);
}
template
inline void SerReadWriteMany(Stream& s, CSerActionSerialize ser_action, Args&&... args)
{
::SerializeMany(s, std::forward(args)...);
}
template
inline void SerReadWriteMany(Stream& s, CSerActionUnserialize ser_action, Args&... args)
{
::UnserializeMany(s, args...);
}需要在用戶的自定義類型內(nèi)部 添加 ADD_SERIALIZE_METHODS調(diào)用， 宏展開后：
template \
void Serialize(Stream& s) const { \
NCONST_PTR(this)->SerializationOp(s, CSerActionSerialize()); \
} \
template \
void Unserialize(Stream& s) { \
SerializationOp(s, CSerActionUnserialize()); \
}
這個(gè)宏為用戶自定義類型添加了兩個(gè)成員函數(shù)： Serialize 和 Unserialize， 它們內(nèi)部調(diào)用需要用戶自定義的模板成員函數(shù)SerializationOp , 在 SerializationOp 函數(shù)內(nèi)部， 主要使用 READWRITE 和 READWRITEMANY 宏，完成對(duì)自定義類型每個(gè)數(shù)據(jù)成員的序列化與反序列化。
#define READWRITE(obj) (::SerReadWrite(s, (obj), ser_action))
#define READWRITEMANY(...) (::SerReadWriteMany(s, ser_action, __VA_ARGS__))
struct CSerActionSerialize
{
constexpr bool ForRead() const { return false; }
};
struct CSerActionUnserialize
{
constexpr bool ForRead() const { return true; }
};
template
inline void SerReadWrite(Stream& s, const T& obj, CSerActionSerialize ser_action)
{
::Serialize(s, obj);
}
template
inline void SerReadWrite(Stream& s, T& obj, CSerActionUnserialize ser_action)
{
::Unserialize(s, obj);
}
template
inline void SerReadWriteMany(Stream& s, CSerActionSerialize ser_action, Args&&... args)
{
::SerializeMany(s, std::forward(args)...);
}
template
inline void SerReadWriteMany(Stream& s, CSerActionUnserialize ser_action, Args&... args)
{
::UnserializeMany(s, args...);
}這里SerReadWrite 和 SerReadWriteMany 各自有兩個(gè)overload 實(shí)現(xiàn)， 區(qū)別是末尾分別傳入了不同的類型CSerActionSerialize 和 CSerActionUnserialize , 而且 形參 ser_action 根本沒(méi)有在內(nèi)部使用， 查閱了相關(guān)資料， 這里使用了c++ 泛型編程常用的一種模式：
tag dispatch 技術(shù)](https://akrzemi1.wordpress.com/examples/overloading-tag-dispatch/), 另一個(gè)解釋:[https://arne-mertz.de/2016/10/tag-dispatch/)(https://arne-mertz.de/2016/10/tag-dispatch/)，
通過(guò)攜帶不同的類型，在編譯時(shí)選擇不同的overload 實(shí)現(xiàn)， CSerActionSerialize 對(duì)應(yīng)序列化的實(shí)現(xiàn)， CSerActionUnserialize 對(duì)應(yīng)反序列化的實(shí)現(xiàn)。
SerializeMany 和 SerializeMany是通過(guò)變長(zhǎng)模板parameter pack 展開技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)， 以 SerializeMany 為例子：
template
void SerializeMany(Stream& s)
{
}
template
void SerializeMany(Stream& s, Arg&& arg)
{
::Serialize(s, std::forward(arg));
}
template
void SerializeMany(Stream& s, Arg&& arg, Args&&... args)
{
::Serialize(s, std::forward(arg));
::SerializeMany(s, std::forward(args)...);
}
SerializeMany有三個(gè)overload 實(shí)現(xiàn),假設(shè)從上倒下,分別編號(hào)為1， 2， 3; 當(dāng)我們傳入兩個(gè)以上的實(shí)參是,編譯器選擇版本3，版本3內(nèi)部從parameter pack 彈出一個(gè)參數(shù),然后傳給版本2調(diào)用,剩下的參數(shù)列表，傳給版本3，遞歸調(diào)用,直到parameter pack 為空時(shí),選擇版本1。
迂回這么長(zhǎng)， 最終序列化真正使用全局名稱空間的 Serialize 來(lái)完成， 反序列化通過(guò)調(diào)用Unserialize實(shí)現(xiàn)。
而 Serialize 和Unserialize 又有一堆的overload 實(shí)現(xiàn)， Bitcoin 作者實(shí)現(xiàn)一些常見(jiàn)類型的模板特化，比如，std::string, 主要設(shè)計(jì)表達(dá)腳本的prevector , std::vector, std::pair, std::map, std::set, std::unique_ptr, std::share_ptr 。 c++ 的模板匹配根據(jù)參數(shù)列表的匹配程度選擇不同的實(shí)現(xiàn)， 優(yōu)先精準(zhǔn)匹配，最后選擇類型T的成員函數(shù)實(shí)現(xiàn)：
template
inline void Serialize(Stream& os, const T& a)
{
a.Serialize(os);
}
template
inline void Unserialize(Stream& is, T& a)
{
a.Unserialize(is);
}
在序列化string, map, set, vector, prevector 等可能包含多元素的集合類型時(shí)， 內(nèi)部會(huì)調(diào)用 ReadCompactSize和 WriteCompactSize讀取寫入緊湊編碼的元素個(gè)數(shù)：
template
void WriteCompactSize(Stream& os, uint64_t nSize)
{
if (nSize < 253)
{
ser_writedata8(os, nSize);
}
else if (nSize <= std::numeric_limits::max())
{
ser_writedata8(os, 253);
ser_writedata16(os, nSize);
}
else if (nSize <= std::numeric_limits::max())
{
ser_writedata8(os, 254);
ser_writedata32(os, nSize);
}
else
{
ser_writedata8(os, 255);
ser_writedata64(os, nSize);
}
return;
}
template
uint64_t ReadCompactSize(Stream& is)
{
uint8_t chSize = ser_readdata8(is);
uint64_t nSizeRet = 0;
if (chSize < 253)
{
nSizeRet = chSize;
}
else if (chSize == 253)
{
nSizeRet = ser_readdata16(is);
if (nSizeRet < 253)
throw std::ios_base::failure("non-canonical ReadCompactSize()");
}
else if (chSize == 254)
{
nSizeRet = ser_readdata32(is);
if (nSizeRet < 0x10000u)
throw std::ios_base::failure("non-canonical ReadCompactSize()");
}
else
{
nSizeRet = ser_readdata64(is);
if (nSizeRet < 0x100000000ULL)
throw std::ios_base::failure("non-canonical ReadCompactSize()");
}
if (nSizeRet > (uint64_t)MAX_SIZE)
throw std::ios_base::failure("ReadCompactSize(): size too large");
return nSizeRet;
}
針對(duì)位寬1,2,4,8的基礎(chǔ)類型，Serialize 和 Unserialize 最終調(diào)用ser_writedata*, ser_readdata8* 完成實(shí)現(xiàn)。
template inline void Serialize(Stream& s, char a ) { ser_writedata8(s, a); } // TODO Get rid of bare char
template inline void Serialize(Stream& s, int8_t a ) { ser_writedata8(s, a); }
template inline void Serialize(Stream& s, uint8_t a ) { ser_writedata8(s, a); }
template inline void Serialize(Stream& s, int16_t a ) { ser_writedata16(s, a); }
template inline void Serialize(Stream& s, uint16_t a) { ser_writedata16(s, a); }
template inline void Serialize(Stream& s, int32_t a ) { ser_writedata32(s, a); }
template inline void Serialize(Stream& s, uint32_t a) { ser_writedata32(s, a); }
template inline void Serialize(Stream& s, int64_t a ) { ser_writedata64(s, a); }
template inline void Serialize(Stream& s, uint64_t a) { ser_writedata64(s, a); }
template inline void Serialize(Stream& s, float a ) { ser_writedata32(s, ser_float_to_uint32(a)); }
template inline void Serialize(Stream& s, double a ) { ser_writedata64(s, ser_double_to_uint64(a)); }
template inline void Unserialize(Stream& s, char& a ) { a = ser_readdata8(s); } // TODO Get rid of bare char
template inline void Unserialize(Stream& s, int8_t& a ) { a = ser_readdata8(s); }
template inline void Unserialize(Stream& s, uint8_t& a ) { a = ser_readdata8(s); }
template inline void Unserialize(Stream& s, int16_t& a ) { a = ser_readdata16(s); }
template inline void Unserialize(Stream& s, uint16_t& a) { a = ser_readdata16(s); }
template inline void Unserialize(Stream& s, int32_t& a ) { a = ser_readdata32(s); }
template inline void Unserialize(Stream& s, uint32_t& a) { a = ser_readdata32(s); }
template inline void Unserialize(Stream& s, int64_t& a ) { a = ser_readdata64(s); }
template inline void Unserialize(Stream& s, uint64_t& a) { a = ser_readdata64(s); }
template inline void Unserialize(Stream& s, float& a ) { a = ser_uint32_to_float(ser_readdata32(s)); }
template inline void Unserialize(Stream& s, double& a ) { a = ser_uint64_to_double(ser_readdata64(s)); }
template inline void Serialize(Stream& s, bool a) { char f=a; ser_writedata8(s, f); }
template inline void Unserialize(Stream& s, bool& a) { char f=ser_readdata8(s); a=f; }
另外代碼開始處的
struct deserialize_type {};
constexpr deserialize_type deserialize {};作為tag 類型， tag 對(duì)象， 主要為多個(gè)實(shí)現(xiàn)簽名有以下形式：
template
T::T(deserialize_type, Stream& s)
的反序列化構(gòu)造器做分發(fā)， 目前主要是CTransaction, CMutableTransaction 類型:
template
CTransaction(deserialize_type, Stream& s) : CTransaction(CMutableTransaction(deserialize, s)) {}
template
CMutableTransaction(deserialize_type, Stream& s) {
Unserialize(s);
}
關(guān)于Bitcoin中如何使用序列化庫(kù)問(wèn)題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒(méi)有解開，可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識(shí)。
當(dāng)前標(biāo)題：Bitcoin中如何使用序列化庫(kù)
網(wǎng)站網(wǎng)址：
http://weahome.cn/article/psihds.html
重慶分公司
重慶分公司
