使用C++ cereal库时派生类序列化未触发，仅基类序列化被调用

问题描述 #

使用C++ cereal库时，期望实现基类自行序列化，派生类同时序列化自身及基类的功能。代码参考库文档示例，但实际运行仅基类的serialize方法被调用，派生类的未触发。

示例代码 #

#include <cereal/archives/json.hpp>
#include <cereal/types/polymorphic.hpp>
#include <fstream>

struct EmptyBase
{
    public:
      virtual void foo() = 0;
      std::string name;
      template <class Archive>
      void serialize( Archive & ar )
      {
        std::cout << "Base serialize" << std::endl;
        ar(name);
      }
  
    void SaveToFile(const std::string& filename) const 
    {
        std::ofstream os(filename);
        cereal::JSONOutputArchive ar(os);
        ar(cereal::make_nvp("settings", *this));
    }

    void LoadFromFile(const std::string& filename) 
    {
        std::ifstream is(filename);
        cereal::JSONInputArchive ar(is);
        ar(cereal::make_nvp("settings", *this));
    }
};

struct DerivedTwo: EmptyBase
{
  public:
    void foo() {}
    std::string why;

    template <class Archive>
    void serialize( Archive & ar )
    {
      std::cout << "Child serialize" << std::endl;
      ar(cereal::base_class<EmptyBase>(this));
      ar( why );
    }
};

CEREAL_REGISTER_TYPE(DerivedTwo)
CEREAL_REGISTER_POLYMORPHIC_RELATION(EmptyBase, DerivedTwo)

int main()
{
    DerivedTwo myclass;
    myclass.name = "test";
    myclass.why = "because";
    myclass.SaveToFile("settings.json");
}

预期输出 #

Child serialize
Base serialize

实际输出 #

Base serialize

补充需求：基类包含Save()、Load()和serialize()方法，Save()/Load()负责将类序列化/反序列化为JSON文件；派生类继承基类后，可通过调用Save()/Load()同时序列化派生类与基类的成员。

问题原因与解决方案 #

问题出在基类的SaveToFile和LoadFromFile方法中：直接传递*this时，由于函数是基类成员函数，*this的静态类型为EmptyBase，cereal默认按静态类型处理，不会触发多态序列化逻辑，因此只会调用基类的serialize。

要触发多态序列化，需要明确告知cereal处理多态类型，有两种可行修改方式：

方式1：使用cereal::polymorphic_cast修改序列化调用 #

修改基类的SaveToFile和LoadFromFile方法：

void SaveToFile(const std::string& filename) const 
{
    std::ofstream os(filename);
    cereal::JSONOutputArchive ar(os);
    // 用polymorphic_cast明确告知多态类型
    ar(cereal::make_nvp("settings", cereal::polymorphic_cast<const EmptyBase*>(this)));
}

void LoadFromFile(const std::string& filename) 
{
    std::ifstream is(filename);
    cereal::JSONInputArchive ar(is);
    ar(cereal::make_nvp("settings", cereal::polymorphic_cast<EmptyBase*>(this)));
}

方式2：使用cereal::polymorphic_wrapper包装对象 #

这是cereal推荐的多态序列化方式，代码修改如下：

void SaveToFile(const std::string& filename) const 
{
    std::ofstream os(filename);
    cereal::JSONOutputArchive ar(os);
    // 用polymorphic_wrapper包装多态对象
    cereal::polymorphic_wrapper<const EmptyBase> wrapper(this);
    ar(cereal::make_nvp("settings", wrapper));
}

void LoadFromFile(const std::string& filename) 
{
    std::ifstream is(filename);
    cereal::JSONInputArchive ar(is);
    cereal::polymorphic_wrapper<EmptyBase> wrapper(this);
    ar(cereal::make_nvp("settings", wrapper));
}

修改后运行代码，即可得到预期输出，派生类和基类的serialize方法都会被调用，同时满足基类提供Save/Load、派生类继承后直接使用的需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者OOgaBooga