【OpenCV C++20 学习笔记】序列化——XML和YAML文件处理

序列化和反序列化

如果希望永久保存某些对象，而不是每次运行程序的时候重新创建，就需要将对象以字节序列的形式保存起来，这就是序列化。反之，通过字节序列得到储存在其中的原对象就是反序列化。序列化和反序列常用在以下场景中：

• 将对象保存到一个文件或数据库中
• 在网络上传送对象

本文将介绍在OpenCV中如何将对象序列化，并保存到XML或YAML文件，然后从这些文件中读取它。

代码实现

XML/YAML文件的打开和关闭

OpenCV中对应XML/YAML数据结构的类是cv::FileStorage。可以用open()函数来打开文件，也可以在构造函数中创建对象：

FileStorage fs(filename, FileStorage::WRITE);	//构造函数
//或者
//FileStorage fs;
//fs.open(filename, FileStorage::WRITE);

不管哪种方法，第2个参数都得要指定打开的方式：FileStorage::WRITE（写）、FileStorage::READ（读）或FileStorage::APPEND（追加）。文件名中的后缀名决定了写入或读取的格式。甚至可以通过指定后缀名为".xml.gz"来压缩文件。
当cv::FileStorage对象离开作用域的时候文件会自动关闭，也可以显式关闭文件：

fs.release();

写入或读取文本和数字

在C++中，使用运算符<<来向cv::FileStorage对象中写入内容。写入任何类型的数据都先要指定变量名称：

fs << "iterationNr" << 100;

从cv::FileStorage对象中读取基本类型的变量，需要在[]操作符中指定变量名。然后，可以用>>运算符或者类型转换来将数据读取到变量中：

int itNr;
//fs["iterationNr"] >> itNr;	//>>运算符
itNr = static_cast<int>(fs["iterationNr"]);

写入或读取OpenCV数据

Mat对象的写入和读取与文本或数字变量相同，也需要先指定变量名：

Mat R{
    mat_<uchar>::eye(3,3) },
	T{
    Mat_<double>::zeros(3,1) };
//写入
fs << "R" << R;
fs << "T" << T;
//读取
fs["R"] >> R;
fs["T"] >> T;

写入或读取数组以及map

map和数组的区别是，在map数据中每个元素都有一个特定的名称用来获取这个元素，而在数组中则需要按顺序来获取元素。
写入数组时，需要在开头和结尾分别写入"[“和”]"：

fs << "strings" << "[";	//字符串数组
fs << "image1.jpg" << "Awesomeness" << "../data/babboon.jpg";
fs << "]";	//关闭数组

写入map数据时，需要在开头和结尾分别写入"{“和”}"；先输入元素名称，再输入元素数据：

fs << "Mapping";
fs << "{" << "One" << 1;
fs << 		"Two" << 2 << "}"';

读取map和数组数据的时候需要用到cv::FileNode和cv::FileNodeIterator。使用[]操作符后，cv::FileStorage对象返回一个cv::FileNode类型的节点数据。如果这个节点是个数组，则可以使用cv::FileNodeIterator迭代器来依次读取其中的元素。

FileNode n{
    fs["string"] };
if (n.type() != FileNode::SEQ) {
   
	cerr << "字符串不是一个序列！读取失败" << endl;
	return 1;
}

FileNodeIterator it{
    n.begin() }, it_end{
    n.end() };	//遍历节点
for (; it != it_end; ++it)
	cout << static_cast<string>(*it) << endl;

如果节点是map数据，则使用<<运算符读取即可：

n = fs["Mapping"