协议缓冲区 - 存储双精度数组，包括1D、2D和3D

Question

如何使用协议缓冲区存储双精度数组（1D）？多维稠密数组（2D或3D）呢？

- osgx

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可能是重复的问题：使用ProtoBuf-Net，如何（反）序列化多维数组？ - arkon

b1nary.atr0phy，这个问题有关于一维数组的解决方案；这个问题也与C/C++有关，而不是.NET。如果我们将我的问题注册为重复，答案会被合并吗？ - osgx

Answer 1

可以简单地模仿C/C++的内存布局：

message DoubleMatrix {
  required uint32 rows = 1;
  required uint32 cols = 2;
  repeated double data = 3 [packed=true];
}

要访问数据，请使用data [i * cols + j]（行主要）或data [i + rows * j]（列主要）。对于方阵，只需存储rows/cols之一。即使在矩形情况下，protobuf也将知道数据的长度，并且可以推导出另一个值。

为了方便使用，人们可能会用C ++中的适配器类包装矩阵，以允许通过double MatrixAdapter :: get（int row，int col）进行访问；它还可以验证data_size（）== rows（）* cols（）。

- smilingthax

Answer 2

一个双精度数组最好通过以下方式存储：

repeated double foo = 5 [packed=true];

repeated使其作为列表，允许多个项目; packed避免每个项目的标题。

protobuf中没有直接支持矩形（或更高维度）数组。最接近的方法是存储类似于：

repeated innerType foo = 5; // note, can't be "packed"

message innerType {
    repeated double foo = 1 [packed=true];
}

这与嵌套数组类似，但每层之间都有一个元素。

- Marc Gravell

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请将 "broadly akin to a jagged array" 翻译成更符合编程术语的英语。 - osgx

相较于“一个数组中包含多个数组”，更应该说是“一个对象数组，每个对象具有一个数组”- 这样表述更好吗？ - Marc Gravell

@osgx 不，那将是重复的；protobuf 将负责长度。 - Marc Gravell

虽然这是一个正确的解决方案，但它使用的存储空间比将矩阵存储为@smilingthax在另一个答案中建议的一维数组更多。 - mimarcel

Answer 3

如果你的主要目标是更密集的JSON表示，你可以在第二维中使用“已知类型”[google.protobuf.ListValue][1]。

import "google/protobuf/struct.proto";
message DoubleMatrix {
  uint32 cols = 1;
  uint32 rows = 2;
  repeated google.protobuf.ListValue values = 3;
}

这将在将数据编组为JSON时生成一个数组的数组。

{
  "cols": 2,
  "rows": 2,
  "values": [[1, 2], [3, 4]]
}

缺点是ListValue类型在内部使用了一个使用one-of模式的内部类型来表示值。这可能比使用自己的内部类型更加繁琐，而不需要所有的魔法。[1] https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/reference/google.protobuf#google.protobuf.ListValue

- ftl