持久对象可以在创建它的程序的作用域之外保持自身状态。把对象写入一个文件并在以后重建之，或者把对象传送到一台远程机器，就是这样的例子。对持久性的支持并不象第一眼看上去那样简单，同一对象的大小和内存布局在不同的平台上可能并不相同，而不同的字节次序使事情更加复杂化。在本文中我将讨论如何实现持久性，无须求助于DCOM和CORBA之类的第三方框架。对于小型和可移植的应用程序而言，这是一种有效并令人满意的方案
在C++编程中，创建持久对象意味着对象的状态能够在程序运行结束之后仍然得以保留，并且可以在后续的会话中重新恢复。这种能力对于许多应用来说至关重要，例如存储用户配置、游戏进度或数据库记录。持久化对象通常涉及到将对象的状态转换为某种持久化的格式，如文件或数据库，然后在需要时反向转换回对象。
在实现持久对象时，面临的主要挑战包括跨平台兼容性、内存布局的差异以及字节顺序问题。不同计算机架构的字节顺序可能会有所不同，例如小端字节序与大端字节序，这会影响到数据在存储和读取时的一致性。此外，同一个对象在不同操作系统或编译器上的内存布局也可能不一致，这增加了序列化和反序列化的复杂性。
**序列化（Serialization）**是实现持久化的关键步骤。序列化是指将对象的状态转换为可存储或传输的格式，而反序列化则是将这种格式还原为原来的对象状态。在C++中，可以通过直接操作文件流来实现这一过程。
对于**内置数据类型**，可以直接使用`ofstream`和`ifstream`的`write()`和`read()`函数来实现序列化和反序列化。例如，可以将整数`x`和`y`写入文件：
```cpp
ofstream archive("coord.dat", ios::binary);
archive.write(reinterpret_cast<char*>(&x), sizeof(x));
archive.write(reinterpret_cast<char*>(&y), sizeof(y));
archive.close();
```
读取时，使用类似的方法：
```cpp
ifstream archive("coord.dat");
archive.read(reinterpret_cast<char*>(&x), sizeof(x));
archive.read(reinterpret_cast<char*>(&y), sizeof(y));
```
对于**自定义对象**，需要处理每个数据成员。例如，在`MP3_clip`类中，除了存储基本类型的成员外，还需要处理字符串`name`。在序列化时，先存储`name`的长度，然后写入字符串内容和剩余的成员：
```cpp
void MP3_clip::serialize() {
int size = name.size();
ofstream arc("mp3.dat", ios::binary | ios::trunc);
arc.write(reinterpret_cast<char*>(&date), sizeof(date));
arc.write(reinterpret_cast<char*>(&size), sizeof(size));
arc.write(name.c_str(), size + 1); // include '\0'
arc.write(reinterpret_cast<char*>(&bitrate), sizeof(bitrate));
arc.write(reinterpret_cast<char*>(&stereo), sizeof(stereo));
}
```
反序列化时，需要动态分配一个缓冲区来保存字符串内容：
```cpp
void MP3_clip::deserialize() {
ifstream arc("mp3.dat");
int len;
arc.read(reinterpret_cast<char*>(&len), sizeof(len));
char* p = new char[len + 1];
arc.read(p, len);
p[len] = '\0';
name = p;
delete[] p;
arc.read(reinterpret_cast<char*>(&bitrate), sizeof(bitrate));
arc.read(reinterpret_cast<char*>(&stereo), sizeof(stereo));
}
```
在这个过程中，注意处理可能出现的异常，例如文件打开失败、读写错误等。此外，为了确保跨平台兼容性和字节顺序一致性，可能需要使用特定的库（如Boost.Serialization或Protocol Buffers）来帮助处理序列化和反序列化，尽管这将引入额外的依赖。
C++中的持久对象实现涉及序列化和反序列化技术，通过将对象的状态转化为文件存储，以便在程序的后续执行或不同环境中恢复。虽然这个过程有一定的复杂性，但通过理解和掌握基础方法，可以构建可靠且可移植的持久化解决方案。
