Qt--自定义数据结构（序列化与反序列化）

一、概念

序列化：将对象或数据结构转换为二进制序列
反序列化：二进制序列转换为对象或数据结构

序列化可以使对象或数据结构更方便地在网络上传输或者保存在本地文件中，反序列化可以快速地复原原有对象和数据结构，方便使用。

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二、具体操作

Qt中提供了QDataStream类用于读写二进制文件，所以可以借助此类实现序列化和反序列化。

对于QT中原生的数据类型，例如：QString、QVector、QMap、QHash等，对这种原生数据类型的序列化，我们不需要做其它额外的操作，直接就可以序列化到文件中，例如：

//序列化
QFile file("file.rx");           //定义文件路径
file.open(QIODevice::WriteOnly); //以只写模式打开
QDataStream out(&file);          //定义数据流
out << QString("hello world!");  //写入内容

//反序列化
QFile file("file.rx");         //定义文件路径
file.open(QIODevice::ReadOnly); //以只读模式打开
QDataStream in(&file);          //定义数据流
QString str;                    //创建字符串用于接收
in >> str;                      //读出内容

QDataStream支持的原生数据类型，参考如下：

bool
qint8
qint16
qint32
qint64
quint8
quint16
quint32
quint64
float
double
const char *
QBitArray
QBrush
QByteArray
QColor
QCursor
QDate
QDateTime
QEasingCurve
QFont
QGenericMatrix
QHash<Key, T>
QIcon
QImage
QKeySequence
QLinkedList<T>
QList<T>
QMap<Key, T>
QVector<T>
QMargins
QMatrix4x4
QPair<T1, T2>
QPalette
QPen
QPicture
QPixmap
QPoint
QQuaternion
QRect
QRegExp
QRegularExpression
QRegion
QSize
QString
QTime
QTransform
QUrl
QVariant
QVector2D
QVector3D
QVector4D
QVector<T>

如果是我们自己定义的数据结构或类，不能直接利用QDataStream实现序列化，我们必须重载 ​​<<​​​ 和 ​​>>​​ 操作符，只有重载完之后才可以按我们的要求实现序列化；

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2.1、自定义数据结构

#ifndef DATA_RECORD_H
#define DATA_RECORD_H

#include <QObject>
#include <QDataStream>

class Data_Record: public QObject //数据结构
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit Data_Record(QObject *parent = nullptr);

public:
    static struct ParamsData{  //定义静态数据结构
        int node_num;
        QVector<int> nodes;
        QStringList para_nameOrder;

        QMap<QString,QString> para_english_chinese;
        QMap<QString,QString> para_type;
        QMap<QString,QString> para_value;

        //重载QDataStream的 << 运算符，将其设为本类的友元函数
        friend QDataStream &operator<<(QDataStream &stream, const ParamsData &data)//序列化
        {
            stream << data.node_num;
            stream << data.nodes;
            stream << data.para_nameOrder;

            stream << data.para_english_chinese;
            stream << data.para_type;
            stream << data.para_value;

            return stream;
        }
        //重载QDataStream的 >> 运算符，将其设为本类的友元函数
        friend QDataStream &operator>>(QDataStream &stream, ParamsData &data)//反序列化
        {
            stream >> data.node_num;
            stream >> data.nodes;
            stream >> data.para_nameOrder;

            stream >> data.para_english_chinese;
            stream >> data.para_type;
            stream >> data.para_value;

            return stream;
        }
    }paramsData;

    static void print()
    {
        qDebug()<<"=============================================";
        qDebug()<<"node_num: "<<paramsData.node_num;
        qDebug()<<"nodes: "<<paramsData.nodes;
        qDebug()<<"para_nameOrder: "<<paramsData.para_nameOrder;
        qDebug()<<"para_english_chinese: "<<paramsData.para_english_chinese;
        qDebug()<<"para_type: "<<paramsData.para_type;
        qDebug()<<"para_value: "<<paramsData.para_value;
        qDebug()<<"=============================================";
    }

};

#endif // DATA_RECORD_H

#include "data_record.h"

Data_Record::Data_Record(QObject *parent) : QObject(parent)
{

}

Data_Record::ParamsData Data_Record::paramsData;

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2.2、使用自定义数据结构

void MainWindow::on_pushButton_3_clicked()
{
    //输入信息
    Data_Record::paramsData.node_num = 2;

    Data_Record::paramsData.nodes.push_back(5);
    Data_Record::paramsData.nodes.push_back(11);

    Data_Record::paramsData.para_nameOrder << "para1";
    Data_Record::paramsData.para_nameOrder << "para2";

    Data_Record::paramsData.para_english_chinese.insert("para1","参数1");
    Data_Record::paramsData.para_english_chinese.insert("para2","参数2");

    Data_Record::paramsData.para_type.insert("para1","1");
    Data_Record::paramsData.para_type.insert("para2","3");

    Data_Record::paramsData.para_value.insert("para1","0.05");
    Data_Record::paramsData.para_value.insert("para2","3.14");

}

void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{
    //序列化为二进制文件存在本地
    QFile file("data.sx");           //定义文件路径
    file.open(QIODevice::WriteOnly); //以只写模式打开
    QDataStream out(&file);          //定义数据流
    out << Data_Record::paramsData; //将静态结构paramsData中的数据存入file
    file.close();
}

void MainWindow::on_pushButton_2_clicked()
{
    //反序列化本地二进制文件到程序中
    QFile file("data.sx");//文件在程序运行目录下
    if(file.exists())//如果文件存在,则从文件读取数据
    {
        file.open(QIODevice::ReadOnly);
        QDataStream in(&file);
        in >> Data_Record::paramsData; //将file中的数据写入静态结构paramsData中
        file.close();

        Data_Record::print();
    }
}

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