Nanopb正确编码和解码子消息中的重复构造字段

基础概念

Nanopb 是一个用于 Google Protocol Buffers 的轻量级、高效的 C 语言实现。Protocol Buffers（简称 Protobuf）是一种语言无关、平台无关的可扩展机制，用于序列化结构化数据。Nanopb 特别适用于资源受限的环境，如嵌入式系统和移动设备。

重复构造字段

在 Protobuf 中，重复构造字段（Repeated Fields）允许一个字段包含多个值。这些值可以是相同类型的数据，如整数、字符串或嵌套的消息。正确编码和解码这些字段是确保数据完整性和正确性的关键。

编码和解码重复构造字段

编码

当编码重复构造字段时，Nanopb 会将每个值依次写入字节流中。对于嵌套的消息，会先编码嵌套消息，然后将编码后的字节流写入父消息的重复字段中。

解码

解码时，Nanopb 会从字节流中读取每个值，并将其存储在相应的重复字段中。对于嵌套的消息，会先解码嵌套消息，然后将其存储在父消息的重复字段中。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示如何使用 Nanopb 编码和解码包含重复构造字段的消息。

.proto 文件

syntax = "proto2";

message SubMessage {
    required int32 id = 1;
    required string name = 2;
}

message MainMessage {
    repeated SubMessage sub_messages = 1;
}

编码代码

#include "nanopb.h"
#include "main_message.pb.h"

void encode_message() {
    MainMessage msg = MainMessage_init_zero;
    SubMessage *sub_msg;

    // 添加第一个子消息
    sub_msg = MainMessage_sub_messages_add(&msg);
    sub_msg->id = 1;
    strcpy(sub_msg->name, "Message 1");

    // 添加第二个子消息
    sub_msg = MainMessage_sub_messages_add(&msg);
    sub_msg->id = 2;
    strcpy(sub_msg->name, "Message 2");

    uint8_t buffer[MainMessage_size];
    pb_ostream_t stream = pb_ostream_from_buffer(buffer, sizeof(buffer));

    if (!pb_encode(&stream, MainMessage_fields, &msg)) {
        printf("Encoding failed: %s\n", PB_GET_ERROR(&stream));
        return;
    }

    // buffer 现在包含编码后的数据
}

解码代码

void decode_message(uint8_t *buffer, size_t size) {
    MainMessage msg = MainMessage_init_zero;
    pb_istream_t stream = pb_istream_from_buffer(buffer, size);

    if (!pb_decode(&stream, MainMessage_fields, &msg)) {
        printf("Decoding failed: %s\n", PB_GET_ERROR(&stream));
        return;
    }

    // 处理解码后的消息
    for (size_t i = 0; i < MainMessage_sub_messages_count(&msg); i++) {
        SubMessage sub_msg = MainMessage_sub_messages(&msg, i);
        printf("ID: %d, Name: %s\n", sub_msg.id, sub_msg.name);
    }
}