FlatBuffers和Cap'n Proto是高性能二进制序列化库，支持零拷贝访问；FlatBuffers通过schema定义数据结构，使用flatc生成代码，实现高效序列化与直接访问，适用于C++等多语言环境。
在C++中进行高效的数据持久化或网络传输时，二进制序列化是关键环节。相比JSON等文本格式，二进制序列化更紧凑、读写更快。FlatBuffers 和 Cap'n Proto 是两种现代、高性能的二进制序列化库，专为零拷贝访问设计，广泛用于游戏、嵌入式系统和高性能服务。
FlatBuffers 简介与使用
FlatBuffers 是 Google 开发的一种序列化库，特点是在不解析或反序列化的前提下直接访问数据。它将数据以扁平的二进制格式存储在一块连续内存中，通过偏移量和元数据快速定位字段。
优点：- 无需反序列化即可访问数据，性能极高
- 内存占用小，适合资源受限环境
- 支持多种语言，包括 C++、Java、Python 等
- 生成代码安全，类型检查严格
- 定义 schema（.fbs 文件）
- 使用 flatc 工具生成 C++ 代码
- 构建和访问二进制 buffer
示例 schema：
table Person {
name:string;
age:int;
}
root_type Person;
序列化：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
flatbuffers::FlatBufferBuilder builder;
auto name = builder.CreateString("Alice");
PersonBuilder pb(builder);
pb.add_name(name);
pb.add_age(30);
auto person = pb.Finish();
builder.Finish(person);
反序列化（实际是直接访问）：
auto p = GetPerson(buffer_pointer); std::cout << p->name()->str() << ", " << p->age() << std::endl;
Cap'n Proto 简介与使用
Cap'n Proto 是由 Kenton Varda 开发的另一种零拷贝序列化格式，设计上比 FlatBuffers 更进一步：其数据结构本身就是可直接读写的内存映像，甚至支持在序列化后修改字段。
优点：- 真正的零反序列化：数据加载即可用
- 支持读写模式，可在已序列化的 buffer 上修改数据
- 支持默认值压缩，减少空间占用
- 语法类似 Protocol Buffers，学习成本低
- 编写 .capnp schema
- 使用 capnp 工具生成头文件
- 使用 Builder 构建对象，或从字节数组读取
示例 schema：
struct Person {
name @0 :Text;
age @1 :Int32;
}
序列化：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
::capnp::MallocMessageBuilder message; auto person = message.initRoot(); person.setName("Bob"); person.setAge(25); ::capnp::FlatArrayWriter writer; auto output = writeMessageToBytes(message, writer);
反序列化（直接映射）：
::capnp::FlatArrayMessageReader reader(input_bytes); auto person = reader.getRoot(); std::cout << person.getName().cStr() << ", " << person.getAge() << std::endl;
FlatBuffers vs Cap'n Proto 对比
两者都强调性能和零拷贝，但在设计理念和使用细节上有差异。
性能：
- Cap'n Proto 在读取性能上略优，因为不需要偏移解引用
- FlatBuffers 编码更紧凑，尤其对短字符串和小整数
灵活性：
- Cap'n Proto 支持可变结构体，允许修改已序列化的数据
- FlatBuffers 构建后不可变，但构建过程更轻量
生态与工具链：
- FlatBuffers 社区更大，文档丰富，Unity 和游戏引擎集成好
- Cap'n Proto 更适合需要高吞吐 RPC 的场景，如 Sandstorm 平台
基本上就这些。选择哪个取决于具体需求：如果追求极致读取速度和可修改性，选 Cap'n Proto；如果注重兼容性、小体积和广泛支持，FlatBuffers 是更稳妥的选择。
