C++操作.json文件的超详细新手教程

目录

• 1.JSON简介
• 1.1 什么是JSON：
• 1.2 JSON的优缺点：
• 1.3 JSON的存储：
• 2.jsoncpp库介绍
• 2.1 jsoncpp库的配置使用：
• 2.2 jsoncpp库内部构成：
• 3.json文件读取(例)
• 3.1 json文件：
• 3.2 源码：
• 3.3 结果图：
• 总结

1.JSON简介

1.1 什么是JSON：

JSON是一种纯字符串形式的数据，它本身不提供任何方法(函数)，非常适合在网络中进行传输。JavaScript、PHP、Java、Python、C++等编程语言都内置了处理JSON数据的方法。

JSON 是基于 JavaScript（Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999）的一个子集，是一种开放的、轻量级的数据交换格式，采用独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据，易于程序员阅读与编写，同时也易于计算机解析和生成，通常用于在 Web 客户端（浏览器）与 Web 服务器端之间传递数据。

在JSON中，使用一下两种方式表示数据：

• object(对象)：键/值对(名称/值)的集合，使用花括号{}定义。在每个键/值对中，以键开头，后跟一个冒号：，最后是值。多个键/值对之间使用逗号，分隔，例如"name":"FilterWindow","paramtype":"0"。
• Array(数组):值的有序集合，使用方括号[]定义，数组中每个值之间使用逗号，进行分隔。

下面展示一个简单的JSON数据：

{
	"name" : "FilterWindow",
	"paramtype" : "0",
	"range" :
	{
		"max" : 99,
		"min" : 3
	},
	"required" : true,
	"title" : "滤波窗口大小",
	"type" : "int",
	"value" : 51
	"tempValue" :
	[
		"不生成" : 1,
		"生成" : 0
	],
}

1.2 JSON的优缺点：

优点：

  相对于txt，word来说，json格式更加明确，获取重要信息非常方便。

  相对于xml来说，json格式更加简洁，存储同样的文件，花费的内存更小。

  相对于Excel来说，json更适合存储字符类文件。Excel相当于比较简单的数据库了。

  相对于数据库来说，json更加方便，数据库我们还需要做一些设置，安装一些软件。json可以直接使用。

缺点：

  只有一种数字类型：JSON中只能支持IEEE-754双精度浮点格式，因此我们无法使用JSON来存储许多编程语言中多样化的数字类型；

  没有日期类型：在JSON中我们只能通过日期的字符串（例如：1970-01-01）或者时间戳（例如：1632366361）来表示日期；

  没有注释：在JSON中无法添加注释；

  冗长：虽然JSON比XML更加简洁，但它不是最简洁的数据交换格式，对于数据量庞大或用途特殊的服务，我们需要更加高效的数据格式。

1.3 JSON的存储：

JSON数据可以存储在.json格式的文件中(与.txt格式类似，都属于纯文本文件)，也可以将JSON数据以字符串的形式存储在数据库、Cookie、Session中。要使用存储好的JSON数据也非常简单，不同的编程语言中提供了不同的方法来检索和解析JSON数据，今天我们的重点就是使用C++来操作.json文件。而C++主要使用jsoncpp这个跨平台的开源库来实现对.json文件的各类操作。

2.jsoncpp库介绍

2.1 jsoncpp库的配置使用：

这里我就不按照网上常规的方式来介绍了，常规的方法无非是关于下载jsoncpp库，然后使用Windows编译（vs2015），最后整理出include及lib来使用jsoncpp库。我这里是整理好的，是直接把include里的所有文件集合成json.h以及json.cpp。用的时候直接把这些文件包含进自己的项目一起编译即可。

2.2 jsoncpp库内部构成：

jsoncpp主要包含三个class(类)：Value、Reader、Writer。注意Json::Value只能处理ANSI类型的字符串，如果C++程序是用Unicode编码的，最好加一个Adapt类来适配。

Value: 是jsoncpp中最基本、最重要的类，用于表示各种类型的对象，jsoncpp支持的对象类型可见下面的Json::ValueType枚举值；Value类的对象代表一个JSON，既可以代表一个文档，也可以代表文档中一个值。如同JSON中定义的“值”一样，Value是递归的。

enum ValueType
   {
      nullValue = 0, ///< 'null' value
      intValue,      ///< signed integer value
      uintValue,     ///< unsigned integer value
      realValue,     ///< double value
      stringValue,   ///< UTF-8 string value
      booleanValue,  ///< bool value
      arrayValue,    ///< array value (ordered list)
      objectValue    ///< object value (collection of name/value pairs).
   };

Value类里的函数如下所示：

1、【构造函数】
Value( ValueType type = nullValue );
Value( Int value );
Value( UInt value );
Value( double value );
Value( const char *value );
Value( const char *beginValue, const char *endValue );
2、【拷贝构造函数】
Value( const StaticString &value );
Value( const std::string &value );
Value( const Value &other );
3、【相同类型的比较、交换、类型的获取】
void swap( Value &other );
ValueType type() const;
int compare( const Value &other );
4、【相应的赋值运算符的重载函数】
Value &operator=( const Value &other );
bool operator <( const Value &other ) const;
bool operator <=( const Value &other ) const;
bool operator >=( const Value &other ) const;
bool operator >( const Value &other ) const;
bool operator ==( const Value &other ) const;
bool operator !=( const Value &other ) const;
bool operator!() const;
Value &operator[]( UInt index );
const Value &operator[]( UInt index ) const;
5、【将Value对象进行相应的类型转换】
const char *asCString() const;
std::string asString() const;
const char *asCString() const;
std::string asString() const;
Int asInt() const;
UInt asUInt() const;
double asDouble() const;
6、【相应的判断函数】
bool isNull() const;
bool isBool() const;
bool isInt() const;
bool isUInt() const;
bool isIntegral() const;
bool isDouble() const;
bool isNumeric() const;
bool isString() const;
bool isArray() const;
bool isObject() const;
bool isConvertibleTo( ValueType other ) const;
bool isValidIndex( UInt index ) const;
bool isMember( const char *key ) const;
bool isMember( const std::string &key ) const;
7、【清除和扩容函数】
void clear();
void resize( UInt size );
8、【获取满足相应条件的Value】
Value get( UInt index, const Value &defaultValue ) const;
Value get( const std::string &key,const Value &defaultValue ) const;
Members getMemberNames() const;
9、【删除满足相应条件的Value】
Value removeMember( const char* key );
Value removeMember( const std::string &key );
10、【】
void setComment( const char *comment,CommentPlacement placement );
void setComment( const std::string &comment,CommentPlacement placement );
bool hasComment( CommentPlacement placement ) const;
std::string getComment( CommentPlacement placement ) const;
std::string toStyledString()const;

Reader :是用于读取的，确切说是用于将字符串转换为Json::Value对象的。

1、【构造函数】
Reader();
2、【拷贝构造函数】
Reader( const Features &features );
3、【将字符串或者输入流转换为JSON的Value对象】【下边是相应的parse的重载函数】
bool parse( const std::string &document, Value &root,bool collectComments = true );
bool parse(const char *beginDoc, const char *endDoc, Value &root,bool collectComments = true)
bool parse( std::istream &is,Value &root,bool collectComments = true );
4、【】
std::string getFormatedErrorMessages() const;

Writer :是一个纯虚类，并不能直接使用。在此我们使用Json::Writer的子类(派生类)：Json::FastWriter、Json::StyledWriter、Json::StyledStreamWriter。顾名思义，用Json::FastWriter来处理json应该是最快的；负责将内存中的Value对象转换成JSON文档，输出到文件或者字符串中。

 1、【FastWriter】
FastWriter();
virtual ~FastWriter(){}
void enableYAMLCompatibility();
virtual std::string write( const Value &root );
2、【StyledWriter】
StyledWriter();
virtual ~StyledWriter(){}
virtual std::string write( const Value &root );

3.json文件读取(例)

3.1 json文件：

{
  "face": [
    {
      "attribute": {
        "age": {
          "range": 5,
          "value": 35
        },
        "gender": {
          "confidence": 99.9995,
          "value": "Male"
        },
        "glass": {
          "confidence": 98.8995,
          "value": "None"
        },
        "pose": {
          "pitch_angle": {
            "value": -0.000006
          },
          "roll_angle": {
            "value": 5.32508
          },
          "yaw_angle": {
            "value": -22.432627
          }
        },
        "race": {
          "confidence": 98.62100000000001,
          "value": "Asian"
        },
        "smiling": {
          "value": 97.3715
        }
      },
      "face_id": "2f60c56506b691c0384e2694fed1c819",
      "position": {
        "center": {
          "x": 51.463415,
          "y": 25.121951
        },
        "eye_left": {
          "x": 46.197561,
          "y": 20.161
        },
        "eye_right": {
          "x": 56.724146,
          "y": 21.142171
        },
        "height": 22.926829,
        "mouth_left": {
          "x": 45.610732,
          "y": 30.399024
        },
        "mouth_right": {
          "x": 56.01561,
          "y": 31.734146
        },
        "nose": {
          "x": 49.063659,
          "y": 27.171951
        },
        "width": 22.926829
      },
      "tag": ""
    }
  ],
  "img_height": 410,
  "img_id": "84c20011223acd4efa0b5aa13fc2146d",
  "img_width": 410,
  "session_id": "42c5db376fdc4da9855d0135b5e414e2",
  "url": "http://www.faceplusplus.com.cn/wp-content/themes/faceplusplus/assets/img/demo/16.jpg?v=2"
}

3.2 源码：

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<assert.h>
#include "json.h"

using namespace std;

int main()
{
	Json::Reader reader;
	Json::Value root;

	ifstream is;  

	is.open("face.json", ios::binary);

	if (reader.parse(is, root))
	{
		Json::StyledWriter sw;     //缩进输出
		cout << "缩进输出" << endl;
		cout << sw.write(root) << endl << endl;
	}
	return 0;
}

3.3 结果图：

总结

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