Boost序列化:用根内存管理序列化树

Boost Serialization: Serializing a tree with root memory management

本文关键字：序列化 管理 内存 Boost      更新时间：2023-10-16

我有一个自定义的树数据结构，我决定采用以下设置。我有一个Tree类，普通指针向左，向右，向上(父)，然后我有一个Root类，继承自Tree;根类处理所有内存管理。(树需要很快，所以我不能提供共享指针)。树中的每个节点都存在于根内存池中(因此left()将指向内存池内部)，每个指向某些Data的指针也是如此:

class Root;
class Tree {
public:
    inline Tree() : mLeft(nullptr), mRight(nullptr), mParent(nullptr),
                       mRoot(nullptr), mData(nullptr) {}
    inline Tree *left()   { return mLeft; }
    inline Tree *right()  { return mRight; }
    inline Tree *parent() { return mParent; }
    inline Root *root()   { return mRoot; }
    inline Data *data()   { return mData; }
    inline bool isLeaf()  { return mData == nullptr; }
    ...
protected:
    inline Tree(Tree *parent, Root *root) :
        mLeft(nullptr), mRight(nullptr), mParent(parent), mRoot(root),
        mData(nullptr) {}
    Tree *mLeft;
    Tree *mRight;
    Tree *mParent;
    Root *mRoot;
    Data *mData;
};
class Root : public Tree {
    friend class Tree;
public:
    inline Root() : Tree(nullptr, this) {}
private:
    MemoryPool<Data> mDataSpace; // behaves like std::set for the purposes of this example
    MemoryPool<Tree> mNodeSpace;
};

如果我想分割一个节点，Tree类使用它的mRoot引用来分配新的子节点。

我现在想序列化树。Boost提供了一个非常好的序列化库，但我不确定如何使它适合我当前的设置。理想情况下，我想写:

template<class Archive>
void serialize(Archive & ar, const unsigned int version) {
        ar & mParent;
        ar & mRoot;        
    if (!isLeaf()) {
        left()->serialize(ar, version);
        ar & mLeft;
        ar & mRight;
        ar & mData;
        right()->serialize(ar, version);
    }
}

我很确定这将在保存时工作得很好，但是加载呢?每个节点在成为其他节点的子节点之前都需要在mDataSpace中进行分配。那么父节点呢?我认为Boost的序列化不够聪明，如果不先做一些额外的工作，就无法实现这些细节，对吧?

更复杂的是，结构Data是不可变的，我不能为它编写侵入式序列化。要序列化，我可以使用ar & data.x()，但要反序列化，我需要编写data = Data(x);。

我假设我将不得不为Tree编写某种特殊的构造函数，该构造函数为Tree成员left等在根节点的内存容器中分配一些空间?

也许Boost序列化在这里不是理想的选择?感谢任何指导或提示!

是的，你在正确的轨道上。要获得Boost序列化来实例化动态对象(Node/Data)，您需要实现

  • save_construct_data和
  • load_construct_data

你可以在Data类的上下文中读到这一点，它们不是默认可构造的: http://www.boost.org/doc/libs/1_59_0/libs/serialization/doc/serialization.html#constructors

现在，对于中央分配，您可以使用相同的方法。但是，我建议简单地序列化mDataSpace和mNodeSpace容器，并将索引序列化到它们中，而不是使用boost来序列化所有跟踪的对象引用，这可能要容易得多。

这将不那么棘手和更有效，因为Boost序列化不需要做对象跟踪。更重要的是，您只需要确保根在任何节点之前序列化，就可以了。

Out Of The Box:

开箱即用，我已经实现了同样的事情，但使用Boost侵扰为我实际做树算法。Boost侵扰型容器实际上不拥有它们的元素，树的根的表示方式与这里的表示方式基本相同。因此，您可以拥有节点存储+侵入式容器的元组，并免费获得所有实现细节。

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