C++中protobuf 的交叉編譯使用詳解

$ tar -xzvf protobuf-cpp-3.19.3.tar.gz
$ cd protobuf-3.19.3/
$ ./autogen.sh

$ ./configure --host=arm-linux CC=aarch64-linux-gnu-gcc CXX=aarch64-linux-gnu-g++ --prefix=/home/protobuf/linux
$ make -j;make install

bin：可執行檔案 protoc，可以將對應的 proto 檔案生成程式碼的工具（在 ARM 下使用，所以這個不用）
lib：對應的庫，包含靜態庫和動態庫等。還有對應裁剪版功能的lite庫
include：整合時需要包含的標頭檔案

$ ./configure --prefix=/home/protobuf/ubuntu
$ make -j;make install

// 指定版本 （預設）使用protobuf2 
syntax = "proto2"; 
// 指定名稱空間 
package ExampleNC; 
// 例1: 在 xxx.proto 檔案中定義 CExample message 
message CExample 
{
     optional string stringDesc = 1;
     optional bytes bytesVal = 2; 
}

$ protoc -I=$SRC_DIR --cpp_out=$DST_DIR $SRC_DIR/xxx.proto

CExample *pInfo = new CExample();
pInfo->set_stringdesc("test");  // 賦值
printf("info: %sn", pInfo->DebugString().c_str());// 列印設定的值（文字格式，lite版本不支援）
int length = pInfo->ByteSize();
char *pBuf = (char *)malloc(length);
pInfo->SerializeToArray(pBuf, length);// 序列化為hex
printf_hexdump("HEX:", pBuf, length);// 列印序列化後的hex資料
CExample *pOutInfo = new CExample();
pOutInfo->ParseFromArray(pBuf, length);//反序列化
printf("OUTinfo: %sn", pOutInfo->DebugString().c_str());// 列印設定的值（文字格式，lite版本不支援）
free(pBuf);

[libprotobuf ERROR google/protobuf/descriptor_database.cc:641] File already exists in database: ais_msg.proto
[libprotobuf FATAL google/protobuf/descriptor.cc:2021] CHECK failed: GeneratedDatabase()->Add(encoded_file_descriptor, size): 
terminate called after throwing an instance of 'google::protobuf::FatalException'
  what():  CHECK failed: GeneratedDatabase()->Add(encoded_file_descriptor, size):

【轉自 https://m.newsmth.net/article/Programming/single/5862/3】
Protobuf是Google的一個開源專案，它的大部分程式碼是用C++寫的。當別的程式想要使用protobuf時，既可以採用動態連結，也可以採用靜態連結。Google內部主要是採用靜態連結為主。而在Linux的世界裡，大部分發行版都把Protobuf編譯成了動態庫。
 
最佳實踐
如果你的Project本身是一個動態庫，那麼你應該避免在它的公開介面中用到任何protobuf的符號，並且採用靜態連結到protobuf的方式。同時你應該在dllmain中呼叫google::protobuf::ShutdownProtobufLibrary()來清理protobuf使用過記憶體。
如果你的Project本身是一個靜態庫，那麼決定權不在你手裡，而且最終把你的靜態庫編譯成PE/ELF檔案的那個人手裡。但是你需要在你的build system中留出介面讓他可以告知你這個資訊。
如果你的Project本身是一個動態庫，並且你公開介面中用到了protobuf的符號，那麼你必須動態連結到protobuf。 否則當你跨DLL傳送protobuf的物件時，如果這個物件在A.DLL中建立，但是在B.DLL中被銷燬，那麼就會導致程式崩潰。因為當你採用靜態連結到Protobuf時，每個DLL內部都有一個protobuf的副本，並且protobuf內部有自己的記憶體池。跨DLL傳輸物件就會導致該物件可能在不屬於自己的記憶體池中被釋放。
 
動態連結的注意事項
首先，不推薦在Windows上這麼做。 因為protobuf本身是基於C++的，而Windows上DLL的匯出符號應該都是C風格的，不應含有任何STL、std::string這樣的東西。 如果你一定要這麼做，那麼你就會收到C4251警告。這是一個level 1的警告，屬於最高嚴重等級。
如果你決定動態連結到protobuf，並且目標平臺是Windows作業系統，那麼你應該在編譯你的project的原始碼的時候"#define PROTOBUF_USE_DLLS"。 這樣連結器才知道應該使用dllimport的方式去尋找protobuf的符號。 Linux不需要這麼做。但是Linux需要注意把code編譯成PIC的。 同時，在Windows上需要注意所有程式碼必須採用動態連結到CRT，而不能採用靜態連結。 這條適用於libprotobuf.dll自身以及它的所有使用者。
 
無論是Windows還是Linux，動態連結帶來的另一個問題是：從.proto生成的那些C/C++程式碼可能也需要被編譯成動態庫共用。因為protobuf本身有一個global的registry。每個message type都需要去那裡註冊一下，而且不能重複註冊。所以，假如你在A.DLL中定義了某些message type，那麼B.DLL就只能從A.DLL的exported的DLL interface中使用這些message type, 而不能從proto檔案中重新生成C/C++程式碼幷包含到B.DLL裡去。並且B.DLL也不能私自的去修改、擴充套件這個message type。據說換成protobuf-lite就能避免這個問題，但是Google官方並沒有對此表態。
 
另外，protobuf動態庫自身不能被unload然後reload。 這個限制讓我很意外，但是Google自己說他們在設計的時候從來沒考慮過這樣的使用場景。不過，在Linux上這其實是很常見的事情，GLIB自身都不支援unload。
 
糟糕的用例：Tensorflow
首先，tensorflow作為一個python的plugin,它必須是動態庫，不能是靜態庫。
Tensorflow選擇了靜態連結到protobuf。
Tensorflow想要支援動態載入plugin。每個plugin是一個動態庫。
plugin本身需要存取Tensorflow的介面，而這些介面常常又含有protobuf的符號。Tensorflow會暴露(provide) libprotobuf 的部分符號。如果這個plugin需要的符號恰好在tensorflow中都能找到，那麼很好。 但事情並非總是如此， 因為Tensorflow它只有一個partial的libprotobuf，它只包含它自己所必須的那部分protobuf的code。當這個plugin想要的超出了tensorflow所能提供的範疇，寫plugin的人就會嘗試把protobuf加到link command中。這樣就會變得非常非常危險，程式隨時會崩潰。因為它會在兩個不同的protobuf副本之間傳送protobuf的物件。 所以，不要看到「unresolved external symbol」就不動腦子的把缺的庫加上，有時候這個錯誤代表的是更深層次的問題。
 
糟糕的用例： cmake
cmake 3.16做了一個火上澆油的事情：當你使用find_package(Protobuf)的時候，你需要提前知道你找到的究竟是動態庫還是靜態庫，如果是靜態庫那麼你需要設定Protobuf_USE_STATIC_LIBS成OFF，否則在Windows上連結會失敗。請注意： 不是cmake告訴你它找到的是什麼，而是你要主動告訴它，它找到的會是什麼。

$ ./configure --host=arm-linux --disable-shared CFLAGS="-fPIC -fvisibility=hidden" CXXFLAGS="-fPIC -fvisibility=hidden" CC=aarch64-linux-gnu-gcc CXX=aarch64-linux-gnu-g++ --prefix=/home/protobuf/linux
$ make -j;make install

// 改成下面的樣子（不同版本位置不對，所以可以搜尋 ac_cv_env_CFLAGS_set）
if test "x${ac_cv_env_CFLAGS_set}" = "x"; then
 CFLAGS="-fPIC"
fi

if test "x${ac_cv_env_CXXFLAGS_set}" = "x"; then
  CXXFLAGS="-fPIC"
fi

$ ./configure --host=arm-linux --disable-shared CC=aarch64-linux-gnu-gcc CXX=aarch64-linux-gnu-g++ --prefix=/home/protobuf/linux
$ make -j;make install

// 指定版本 （預設）使用protobuf2 
syntax = "proto2"; 
// 使用 lite 版本
option optimize_for = LITE_RUNTIME;
// 指定名稱空間 
package ExampleNC; 

// 例1: 在 xxx.proto 檔案中定義 CExample message 

message CExample 
{
     optional string stringDesc = 1;
     optional bytes bytesVal = 2; 
}