C++/CLI 序列化完整指南：BinaryFormatter 實戰與自訂序列化

前言：序列化與反序列化基礎

序列化將物件轉換為外部形式（如檔案儲存、跨程序通訊），逆過程為反序列化。BinaryFormatter 以高效率二進位格式處理，支援基本型別、陣列、日期時間、集合等複雜物件圖。

基本序列化操作範例

BinaryFormatter^ formatter = gcnew BinaryFormatter;
Stream^ file = File::Open("Sr01.ser", FileMode::Create);

formatter->Serialize(file, "Hello");
formatter->Serialize(file, intArray);
formatter->Serialize(file, floatArray);
formatter->Serialize(file, true);
formatter->Serialize(file, DateTime::Now);
formatter->Serialize(file, 1000);
formatter->Serialize(file, L'X');
formatter->Serialize(file, 1.23456F);

file->Close();

// 反序列化需按相同順序讀取並轉型
file = File::Open("Sr01.ser", FileMode::Open);
String^ s = static_cast(formatter->Deserialize(file));
array^ arr = static_cast^>(formatter->Deserialize(file));
// ...

序列化時物件會被「裝箱」，反序列化需對應「拆箱」轉型。

序列化包含參考的物件圖：Hashtable 字典範例

單一 Serialize 呼叫即可處理任意大小、複雜度的物件圖：

Hashtable^ dict = gcnew Hashtable(21000);
// 從檔案讀入 20000+ 字彙...
formatter->Serialize(file, dict); // 一次寫入完整字典

反序列化後可直接查詢，效能極佳。

多重參考與物件身分識別問題

同一序列化串流內多次序列化相同物件參考：

Employee^ emp1 = gcnew Employee();
Employee^ emp2 = gcnew Employee();
Employee^ emp3 = emp2; // 同一參考
array^ list = {emp1, emp1}; // 兩元素指向同一物件

formatter->Serialize(file, emp1);
formatter->Serialize(file, emp2);
formatter->Serialize(file, emp3);
formatter->Serialize(file, list);

關鍵發現：逐個序列化多個目標時，反序列化後參考關係**不會**自動恢復（emp2 != emp3，list[0] != emp1），但物件**內部**參考關係仍保持。若需保持圖結構，應將根物件（如包含所有參考的陣列或容器）一次序列化。

類別必須標記 [Serializable] 屬性，否則拋出 SerializationException。

自訂序列化：ISerializable 介面

預設序列化所有非靜態實例欄位。若類別包含靜態欄位（如計數器），反序列化不會呼叫建構函式，導致靜態狀態不一致。解決方案：實作 ISerializable：

• GetObjectData(SerializationInfo^, StreamingContext)：自訂序列化資料，透過 AddValue(name, value) 指定欄位
• 私有建構函式 MyClass(SerializationInfo^, StreamingContext)：專供反序列化機制呼叫

其他序列化格式：SOAP 與自訂格式

除 BinaryFormatter 外，可使用 SoapFormatter 產生 XML 基礎的 SOAP 格式，具高度模組化與擴展性。開發者亦可實作自訂格式化器。