Protobuf（Protocol Buffers）是由 Google 开发的一种轻量级、高效的结构化数据序列化方式，用于在不同应用之间进行数据交换和存储。它可以用于多种编程语言，并支持自动生成代码，使得数据结构定义和序列化/反序列化过程更加简洁和高效。

Protobuf-C 是 Protocol Buffers 的 C 语言实现，它专门针对 C 语言环境进行了优化，提供了类似于官方实现的功能，同时支持与其他语言生成的 Protobuf 数据进行交互。Protobuf-C 生成的库文件可以被 C 语言项目使用，使得在 C 语言环境中进行高效的数据序列化和反序列化成为可能。

Protobuf优点包括：

* 高效性：protobuf 生成的数据格式通常比 XML 和 JSON 更加紧凑，序列化和反序列化速度更快。
* 可扩展性：支持向已有消息类型添加新的字段或消息，而不破坏向后兼容性。
* 语言无关性：protobuf 支持多种编程语言，包括 C++, Java, Python, Go, 和 C# 等。
* 自动代码生成：通过 .proto 文件定义消息格式后，可以使用编译器自动生成目标语言的代码，简化开发工作。

Protobuf代码仓库：<https://github.com/protocolbuffers/protobuf>

Protobuf-C代码仓库：<https://github.com/protobuf-c/protobuf-c>

由于我需要在SoC开发板上使用C语言版的Protobuf库，所以需要使用到Protobuf和Protobuf-C。

Protobuf 提供了 Protobuf 工具，用于将 .proto 文件转换为 C 源代码和头文件，而 Protobuf-c 生成了编译所需的动态库。

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-8201782/6fca25746772f4078f501b7ea5728802.png)

## **1、开发环境和工具**

**硬件环境**

台湾联咏NT96570BG

**软件环境**

Ubuntu 18.04.6

**SDK**

na51055\_linux\_sdk-release.tar.gz

**交叉****编译工具链**

nvt-96570-toolchain.tar.gz

**Protobuf版本**

V3.6.1（SoC需要和上位机通信，保持双方版本一致）

## **2、安装和编译Protobuf、Protobuf-C库**

SoC编译和使用Protobuf库有2种方式：

* 下载Protobuf、Protobuf-C源码，集成到SoC SDK包中，修改makefile文件和相关配置，每次编译SDK固件时，也会编译和生成Protobuf所需的库和文件。
* 在Ubuntu系统下载和编译Protobuf、Protobuf-C源码，将编译好的库和文件拷贝到SoC APP应用工程中，修改makefile文件和相关配置，直接使用。

这里我们使用第二种方式。

1、安装依赖项，指令如下：

```bash
sudo apt-get install autoconf automake libtool curl make g++ unzip pkg-config
```

2、安装Protobuf

下载Protobuf V3.6.1，解压后进入文件夹，指令如下：

```bash
cd protobuf
./autogen.sh
./configure
make
sudo make install
sudo ldconfig
```

含义如下：

* cd protobuf: 进入名为 protobuf 的目录。
* ./autogen.sh: 运行 autogen.sh 脚本，用于生成 configure 配置脚本。
* ./configure: 根据生成的配置脚本，配置编译环境。
* make: 编译源代码。
* sudo make install: 安装编译生成的文件到系统中。
* sudo ldconfig: 更新动态链接库缓存，使得系统能够找到新安装的库文件。

如果不需要使用指定版本的Protobuf，可以使用git指令下载库：

```bash
git clone https://github.com/protocolbuffers/protobuf.git
```

3、安装protobuf-c

protobuf-c不需要指定版本，直接使用git指令下载仓库，指令如下：

```bash
git clone https://github.com/protobuf-c/protobuf-c.git
cd protobuf-c
./autogen.sh
./configure --host=arm-linux-gnueabihf CC=/opt/arm/arm-ca9-linux-gnueabihf-6.5/usr/bin/arm-ca9-linux-gnueabihf-gcc CXX=/opt/arm/arm-ca9-linux-gnueabihf-6.5/usr/bin/arm-ca9-linux-gnueabihf-g++ --disable-protoc --prefix=$PWD/tmp_out
make
sudo make install
```

含义如下：

* cd protobuf-c: 进入名为 protobuf-c 的目录。
* ./autogen.sh: 运行 autogen.sh 脚本，用于生成 configure 配置脚本。
* ./configure --host=arm-linux-gnueabihf CC=/opt/arm/arm-ca9-linux-gnueabihf-6.5/usr/bin/arm-ca9-linux-gnueabihf-gcc CXX=/opt/arm/arm-ca9-linux-gnueabihf-6.5/usr/bin/arm-ca9-linux-gnueabihf-g++ --disable-protoc --prefix=$PWD/tmp\_out: 配置编译环境，指定目标架构为 arm-linux-gnueabihf，并使用指定的交叉编译器进行编译。
* make: 编译源代码。
* sudo make install: 安装编译生成的文件到系统中。

重点说一下configure配置编译环境指令：

* ./configure: 运行配置脚本。
* --host=arm-linux-gnueabihf: 指定目标系统架构为 arm-linux-gnueabihf，表示编译生成的程序将在 ARM 架构上运行。
* CC=/opt/arm/arm-ca9-linux-gnueabihf-6.5/usr/bin/arm-ca9-linux-gnueabihf-gcc: 指定 C 编译器为 /opt/arm/arm-ca9-linux-gnueabihf-6.5/usr/bin/arm-ca9-linux-gnueabihf-gcc，即指定了交叉编译器。
* CXX=/opt/arm/arm-ca9-linux-gnueabihf-6.5/usr/bin/arm-ca9-linux-gnueabihf-g++: 指定 C++ 编译器为 /opt/arm/arm-ca9-linux-gnueabihf-6.5/usr/bin/arm-ca9-linux-gnueabihf-g++，即指定了交叉编译器。
* --disable-protoc: 禁用 protoc 工具的构建，这表示只编译动态库，而不会生成 .proto 文件对应的 C 源码和头文件。
* --prefix=$PWD/tmp\_out: 指定安装路径为当前目录下的 tmp\_out 目录。

如果不是ARM SoC使用，只是Ubuntu系统使用，配置编译环境就无需指定交叉编译工具链，指令如下：

```bash
./configure
```

Protobuf、Protobuf-C默认安装在/usr/local路径下：

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-8201782/a0bef2f599aeeb8516dd0fccb9ba0e45.png)

使用指令可以查看Protobuf、Protobuf-C的版本，指令如下：

```bash
protoc-c --version
```

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-8201782/51a7989084a687850ac3b13e61f46cb0.png)

编译Protobuf-c代码时，指定了链接库输出在当前目录下的 tmp\_out 目录。将编译输出物都拷贝到SoC APP应用工程中。

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-8201782/e16e9d145f9664018d05ec0b4a7fb0a6.png)

## 3、编写和编译proto文件

1、创建一个proto文件，文件命名为：LM\_PCD\_LD.proto，定义了一个消息类型：

```protobuf
syntax = "proto3";
 
message Person {
  string name = 1;
  int32 id = 2;
  string email = 3;
}
```

2、使用 Protobuf 编译器（protoc）生成对应的C代码：

```bash
protoc --c_out=. LM_PCD_LD.proto.proto
```

编译生成：LM\_PCD\_LD.pb-c.c和LM\_PCD\_LD.pb-h文件。将文件拷贝到SoC APP应用工程中。

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-8201782/cf5be0e700dd5016c749f9d05ef0dcab.png)

## **4、修改makefile文件**

1、添加头文件路径：

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-8201782/41d7f714b5bc15c4001df56d6e2d8c38.png)

2、添加动态链接库路径：

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-8201782/0eba2d0c85ed84df10f8591b47356a5e.png)

3、添加代码路径：

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-8201782/03caaa2ac81cdccf3861ca790afdf02f.png)

4、拷贝动态库到系统库文件下：

![](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-8201782/edb0bf074c5efdda933973167e6789f0.png)

## **5、测试示例**

```c
#include <stdio.h>
#include "LM_PCD_LD.pb-c.h"
 
int main() {
    // 创建并初始化 Person 消息对象
    Person person = PERSON__INIT;
    person.name = "John Doe";
    person.id = 1234;
    person.email = "johndoe@example.com";
 
    // 序列化消息对象
    size_t packed_size = person__get_packed_size(&person);
    uint8_t buffer[packed_size];
    person__pack(&person, buffer);
 
    // 反序列化消息对象
    Person *unpacked_person = person__unpack(NULL, packed_size, buffer);
 
    // 打印反序列化后的消息内容
    printf("Name: %s\n", unpacked_person->name);
    printf("ID: %d\n", unpacked_person->id);
    printf("Email: %s\n", unpacked_person->email);
 
    // 释放内存
    person__free_unpacked(unpacked_person, NULL);
 
    return 0;
}
```

## **6、参考资料**

<https://blog.csdn.net/zhengnianli/article/details/110914259>

<https://blog.csdn.net/zhengnianli/article/details/109523798>

Protobuf（Protocol Buffers）是由 Google 开发的一种轻量级、高效的结构化数据序列化方式，用于在不同应用之间进行数据交换和存储。它可以用于多种编程语言，并支持自动生成代码，使得数据结构定义和序列化/反序列化过程更加简洁和高效。

嵌入式Linux：编译和使用Protobuf库

介绍Linux及ARM SoC环境中Protobuf、Protobuf-C库的编译、proto代码生成、makefile配置和C语言测试示例。

嵌入式工程师

操作系统

本教程详解在Ubuntu 18.04.6环境中编译安装Protobuf V3.6.1与Protobuf-C，通过交叉编译工具链部署至NT96570BG SoC平台。涵盖依赖安装、源码编译、proto文件生成C代码及makefile配置，实现C语言环境下高效数据序列化，确保与上位机通信版本兼容。

文章

问答

视频

教程

学习中心

腾讯云实验室

直播

竞赛

腾讯云代码分析专区

腾讯iOA零信任安全管理系统专区

腾讯云架构师技术同盟交流圈

腾讯云数据库专区

腾讯云智能顾问专区

腾讯云原生专区

腾讯混元专区

腾讯云TCE专区

腾讯云Lighthouse专区

腾讯云HAI专区

腾讯云Edgeone专区

腾讯云存储专区

腾讯云智能专区

腾讯轻联专区 

腾讯云开发专区

TAPD专区

腾讯轻量云游戏服专区

EdgeOne AI 安全实战专区

腾讯云最具价值专家

腾讯云架构师技术同盟

腾讯云创作之星

腾讯云开发者先锋

腾讯云代码助手

云原生构建

TAPD 敏捷项目管理

Cloud Studio

SDK中心

API中心

命令行工具

涵盖代码开发、场景应用、自动测试全流程，助你从零构建专属AI助手

一站式MCP教程库，解锁AI应用新玩法

聚焦“写作效率、视觉美观与运行性能”三方面进行全面升级，为您提供更高效、稳定的创作环境

社区富文本&Markdown编辑器全新改版上线，欢迎大家体验!

诚挚邀请您参与本次调研，分享您的真实使用感受与建议。您的反馈至关重要，感谢您的支持与参与！

社区新版编辑器体验调研

嵌入式Linux：编译和使用Protobuf库-腾讯云开发者社区-腾讯云

嵌入式Linux：编译和使用Protobuf库

嵌入式Linux：编译和使用Protobuf库

社区

活动

圈层

关于

腾讯云开发者

热门产品

热门推荐

更多推荐