按名称创建 Protobuf 消息对象答案

【问题标题】：Protobuf message object creation by name按名称创建 Protobuf 消息对象
【发布时间】：2015-04-30 06:49:07
【问题描述】：

我有很多 protobuf 消息，我目前使用手动编写的查找函数通过其名称生成消息。由于随着项目的发展消息越来越多，我已经厌倦了手动维护这个查找代码。

那么，有没有办法使这个过程自动化？也许使用 protoc 插件向 protobuf 代码添加一些代码以便它可以注册自己？

【问题讨论】：

有一种使用消息描述符的机制，它提供通过使用名称字符串 IIRC 创建消息类型和字段。

【解决方案1】：

C++ Protobuf 库已经为编译到二进制文件中的所有类型维护了一个“描述符”池。

https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/reference/cpp/google.protobuf.descriptor#DescriptorPool.generated_pool.details

所以，你可以这样做：

google::protobuf::Descriptor* desc =
    google::protobuf::DescriptorPool::generated_pool()
        ->FindMessageTypeByName("mypkg.MyType");
assert(desc != NULL);

该库还维护一个对象，该对象可用于构造任何已编译类型的实例，给定它的描述符：

https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/reference/cpp/google.protobuf.message#MessageFactory.generated_factory.details

所以你会这样做：

google::protobuf::Message* message =
    google::protobuf::MessageFactory::generated_factory()
        ->GetPrototype(desc)->New();

【讨论】：

如下所述，要使 Protobuf 反射工作，必须加载描述符。这通常在第一个消息创建时完成。因此，为了FindMessageTypeByName 工作，必须至少为每个命名空间（protobuf 包）实例化一条消息。像这样：my_package::messages::SuccessMessage::default_instance()。然后查找适用于 my_package::messages 命名空间。
@ph4r05 这不是真的。所有描述符都在启动时在全局构造函数中进行索引。我编写了 C++ protobuf 实现。
有趣...我的代码显然没有注册任何描述符，因此 FindMessageTypeByName 对来自给定 protobuf package / 命名空间的所有消息都失败了。我尝试在启动时解决该消息，因此之前没有显式实例化任何消息。描述符在程序生命周期中的准确时间是什么时候注册的？我从不同的库中调用 FindMessageTypeByName（与 protobuf 消息所在的位置相比），所以在这种情况下可能不调用构造函数？或者从调用 lib 的上下文中看不到？我之前也遇到过类似的问题...
会不会与：stackoverflow.com/a/1271692/1378053 相关？即，初始化可以推迟到第一次使用翻译单元中的任何函数/对象？
@ph4r05 该标准允许将全局构造函数推迟到翻译单元的第一个条目，但实际上我相信在所有常见平台上它们都是在可执行加载时调用的。但是，也许可执行文件本身——如果它是一个共享库——是延迟加载的？我在 Linux 上没有经历过这种行为，但我当然可以想象它因操作系统而异，甚至基于链接器标志。

【解决方案2】：

这种方法不太可能不能用作创建任何消息实例的通用方法。 generated_pool() 中的消息类型描述仅在这种类型的消息至少被实例化一次之后（例如在MyMessageType* msg = new MyMessageType() 的时刻）出现，因此FindMessageTypeByName 永远不会找到尚未实例化的消息的消息类型还没有。

【讨论】：

这不是真的。所有编译的描述符都在启动时从全局构造函数中索引。我写了这段代码。你是否以某种方式禁用了全局构造函数，或者让它们变得懒惰？

【解决方案3】：

我想对上述回复之一添加评论，但因为我没有足够的声誉计数，所以我将其添加为答案。寻求赦免。

我正在使用协议缓冲区 3.6.1，我注意到生成的 .pb.cc 文件中的一些代码可能与 Kenton 所指的内容有关。

namespace protobuf_foo_5fcp_5fplayer_5fcommon_5fevent_5ftypes_2eproto {
void InitDefaults() {
}
//...
//...

// Force AddDescriptors() to be called at dynamic initialization time.
struct StaticDescriptorInitializer {
  StaticDescriptorInitializer() {
    AddDescriptors();
  }
} static_descriptor_initializer;
}  // namespace protobuf_foo_5fcp_5fplayer_5fcommon_5fevent_5ftypes_2eproto

似乎从未调用过全局变量 static_descriptor_initializer。我通过如下修改代码并验证向 cout 引入的消息从未被调用过来发现这一点！

//...
//...

#include <iostream>

// Force AddDescriptors() to be called at dynamic initialization time.
struct StaticDescriptorInitializer {
  StaticDescriptorInitializer() {
    AddDescriptors();
    std::cout << "##################> DESCRIPTORS ADDED\n";
  }
} static_descriptor_initializer;

现在我想我必须找出 g++（我正在使用的）中是否有一个选项可以在应用程序启动序列期间构造“static_descriptor_initializer”。

【讨论】：