google protobuf
编码原理
核心基础是Varints。它用一个或者多个字节表示一个数字，值越小的数字字节数越小。
比如要存储一个int32 类型的数字，通常是4个字节。但是Varints最少只需要一个字节就可以了。
怎么做到呢？
Varints规定小于128的数字都可以用一个字节来表示，比如10， 它就会用一个字节 0000 1010 来存储。
对于大于128的数字，则用更多个字节存储。
拿150来举例子。
150在protobuf的存储字节是 1001 0110 0000 0001。
为啥是这个样子呢？我们一步一步推导。
首先，Varints规定了小于128的数值用1个字节来表示，大于128用更多个字节来表示。我们知道一个字节共8位，最大可以表示的数字是255。但是Varints只用一个字节表示小于128的数字，换句话说，就是Varints只用了8位中的7位来表示数字，那还有一位被用来干嘛了呢？
这里，Varints做了官方规定，每个字节的最高位是由特殊含义，当最高位为1的时候，代表后续的字节也是该数字的一部分，后续为0的时候，则表示结束。
因此，对于任意数字的二进制，我们只能7位，7位的去取。
什么意思呢？
比如过150，二进制表示为 1001 0110。
先取后七位 0010110， 作为第一个字节的内容。
再取余下的位，补0凑齐7位，就是000 0001。
接着补最高位，这里要提一句，对于intel机器，是小端字节序，低字节位于地址低的。0010110 是低字节地址，因此排在前面，因为后面的也是数字的一部分，所以高位补1，也就成了10010110。 同样的，高字节000 0001，排在后面，并且它后面没有后续字节了，所以补0，也就成了 0000 0001。
因此150 在protobuf中的表示方式为 1001 0110 0000 0001。
序列化方式
protobuf 把 message通过一系列key_value对来表示。
Key 的算法为：
field_number << 3）| wired_type
这里field_number 就是具体的索引，wired_type的值按下表查询。
Type Meaning Used For
0 Varint int32, int64, uint32, uint64, sint32, sint64, bool, enum
1 64-bit fixed64, sfixed64, double
2 Length-delimited string, bytes, embedded messages, packed repeated fields
5 32-bit fixed32, sfixed32, float
对于int，bool，enum类型，value就是Varint。
而对于string，bytes，message等等类型，value是长度+原始内容编码。
举个例子
message Test {
required string a = 2;
}假如把 a 设置为 “testing”的话， 那么序列化后的就是
12 07 74 65 73 74 69 64 67
其中12是key。剩下的是value。
怎么算的呢？先看12， 这里的12，是个16进制数字，其二进制位表示为 0001 0010。
0010 就是类型string的对应的Type值，根据上表，也就是2。
field_number 是 2，也就是0010，左移三位，就成了0001 0000。
按照key的计算公式，和Type值取并后就变成了 0001 0010，即12。
Value是长度加原始内容编码。
07就是长度， 代表string总长7个字节。 后面7个数字一次代表每个字母所对应的16进制表示。
对于嵌套类型
message A1{
required int32 a =1：
}
message A2{
required A1 c = 3;
}如果A2.c.a =150， 序列化后为 1a 03 08 96 01。
1a就是key。 03 08 96 01 就是value。 value是message类型，所以03就是长度，08 96 01就是原始类型编码。 原始类型是message， 因此 08 就是key， 96 01 就是value了。 96 01 就是150的Varint表示法所对应的16进制数。
optional 类型，没有赋值的话，序列化后没有这个内容。
repeated，会有两种情况。 如果设定参数packed=true的话，repeated的每个元素都会是一个key-value对，元素就会连续出现。形如 key payload ele1 ele2 ele3。payload指的是后续的总字节数，比如，
message A
{
repeated int32 a = 1[packed = true];
}添加3个值，1，2，150。 这个时候payload就是4， 因为150对应的字节为96 01，2个字节。
如果不设packed = true。那么repeated的每个元素都是key-value形式出现，key是一样的，先后顺序标明了其在数组中的顺序。
test.proto
message test{
required int32 id = 1;
required string name = 2;
}
#include<google/protobuf/compiler/importer.h>
#include<google/protobuf/dynamic_message.h>
#include<string>
int main()
{
google::protobuf::compiler::DiskSourceTree sourceTree;
sourceTree.MapPath("",".");//后面的.代指当前文件夹。
google::protobuf::compiler::Importer importer(&sourceTree, NULL);//后面一个参数是MyMultiFileErrorCollector类型，测试时可以设置为空
importer.Import("test.proto");//动态编译test.proto
const google::protobuf::Descriptor *desc = importer.pool()->FindMessageTypeByName("test");//找到test消息
google::protobuf::DynamicMessageFactory factory;
google::protobuf::Message *message = factory.GetProtoType(desc)->New();//创建了一条message
const google::protobuf::Reflection *ref = message->GetReflection();//拿到反射
const google::protobuf::FieldDescriptor *field = NULL;
field = desc->FindFieldByName("id");
ref->SetInt32(message,field,5);//用反射来更新值
cout << message->DebugString() << endl；//输出最新的值
}int main()
{
const google::protobuf::Descriptor *des = google::protobuf::DescriptorPool::generated_pool()->FindMessageType("test");
if (des) {
google::protobuf::Message *proto_type = google::protobuf::MessageFactory()::generated_factory()->GetPrototype(des);
if (proto_type) {
google::protobuf::Message *msg = proto_type->New();
test* s = dynamic_cast<test*>(msg);
s->set_id(5);
s->set_name("zhangsan");
std::string ss;
s->SerializeToString(&ss);
std::cout << ss << std::endl;
test m;
m.ParseFromString(ss);
std::cout << m.id() << " " << m.name() << std::endl;
}
}
}