菜鸟笔记nlohmann/json 是一个用于解析json的开源c++库，使用方便直观。
nlohmann库
nlohmann库（https://github.com/nlohmann/json）提供了丰富而且符合直觉的接口（https://json.nlohmann.me/api/basic_json/），只需导入头文件即可使用，方便整合到项目中。
声明与构造
可声明普通json、数组或对象：
json j1;
json j2 = json::object();
json j3 = json::array();
也可直接构造（通过_json字面量，可以JSON格式直接构造出）：
json j = R"(
{
"name": "Mike",
"age": 15,
"score": 85.5
}
)"_json;
json j{
{ "name", "Mike"},
{ "age", 15 },
{ "score", 85.5}
};
object生成
object可通过key-value方式赋值，或通过push_back添加：
// example for an object
json j_object = {
{"one", 1},
{"two", 2}};
j_object["three"] = 3;
j_object.push_back({"four",4});
std::cout<<j_object<<std::endl;
for (auto &x : j_object.items()) {
std::cout << "key: " << x.key() << ", value: " << x.value() << '\n';
}
// {"four":4,"one":1,"three":3,"two":2}
array生成
数组可通过json::array()或声明初始化构造；
json j_array = {1, 2, 4};
j_array.push_back(8);
j_array.emplace_back(16);
std::cout<<j_array<<std::endl;
// key为索引，从0开始
for (auto &x : j_array.items()) {
std::cout << "key: " << x.key() << ", value: " << x.value() << '\n';
}
// [1,2,4,8,16]
json j_aryObj = json::array();
j_aryObj.push_back({
{"one", 1}});
j_aryObj.push_back({
{"two", 2}});
std::cout<<j_aryObj<<std::endl;
for (auto &x : j_aryObj) {
std::cout << x << '\n';
}
// [{"one":1},{"two":2}]
解析与序列化
从字符串中解析：
auto j = json::parse(str);
// ...
// 序列化为字符串
std::string out = j.dump();
从文件中解析：
json j;
std::ifstream("c:\\test.json") >> j;
// ...
// 序列化到文件
std::ofstream("c:\\test.json") << j;
获取与修改
可通过at或者operator[]的方式获取元素的引用；然后通过get<T>()来获取其值，直接赋值可修改其内容：
- at返回对象的引用，当不存在时会抛出异常（out_of_range或parse_error）：
- at(key)：根据下标获取数组元素；
- at(index)：根据键获取对象元素；
- at(jsonPtr)：根据路径获取对象元素；
operator[]与at类似，不存在时可能会自动添加null元素，而非抛出异常
void jsonAt() {
json j = {
{"number", 1},
{"string", "foo"},
{"array", {1, 2}}
};
std::cout << j << '\n';
std::cout << j.at("/number"_json_pointer) << '\n';
std::cout << j.at("/string"_json_pointer) << '\n';
std::cout << j.at("/array"_json_pointer) << '\n';
std::cout << j.at("/array/1"_json_pointer) << '\n';
auto ary = j.at("array");
std::cout<<ary.at(1)<<'\n';
auto n = j.at("number").get<int>();
auto str = j.at("string").get<std::string>();
std::cout<<n<<", "<<str<<'\n';
// change the string
j.at("/string"_json_pointer) = "bar";
// change an array element
j.at("/array/1"_json_pointer) = 21;
// output the changed array
std::cout << j["array"] << '\n';
// out_of_range.106
try {
// try to use an array index with leading '0'
json::reference ref = j.at("/array/01"_json_pointer);
}
catch (json::parse_error &e) {
std::cout << e.what() << '\n';
}
// out_of_range.109
try {
// try to use an array index that is not a number
json::reference ref = j.at("/array/one"_json_pointer);
}
catch (json::parse_error &e) {
std::cout << e.what() << '\n';
}
// out_of_range.401
try {
// try to use an invalid array index
json::reference ref = j.at("/array/4"_json_pointer);
}
catch (json::out_of_range &e) {
std::cout << e.what() << '\n';
}
// out_of_range.403
try {
// try to use a JSON pointer to a nonexistent object key
json::const_reference ref = j.at("/foo"_json_pointer);
}
catch (json::out_of_range &e) {
std::cout << e.what() << '\n';
}
}
// {"array":[1,2],"number":1,"string":"foo"}
// 1
// "foo"
// [1,2]
// 2
// 2
// 1, foo
// [1,21]
// [json.exception.parse_error.106] parse error: array index '01' must not begin with '0'
// [json.exception.parse_error.109] parse error: array index 'one' is not a number
// [json.exception.out_of_range.401] array index 4 is out of range
// [json.exception.out_of_range.403] key 'foo' not found
value
可通过value(key, defVal)来获取元素，当不存在时返回默认值；但不能类型冲突（即，defValue的类型与key对应元素的类型不匹配时，会抛出type_error异常）:
void jsonValue() {
json j = {
{"integer", 1},
{"floating", 42.23},
{"string", "hello world"},
{"boolean", true},
{"object", {
{"key1", 1}, {"key2", 2}}},
{"array", {1, 2, 3}}
};
// access existing values
int v_integer = j.value("integer", 0);
double v_floating = j.value("floating", 0.0);
// access nonexisting values and rely on default value
std::string v_string = j.value("nonexisting", "[none]");
bool v_boolean = j.value("nonexisting", false);
// output values
std::cout << std::boolalpha << v_integer << " " << v_floating
<< " " << v_string << " " << v_boolean << "\n";
}
// 1 42.23 [none] false
是否存在contains
通过contains可判断元素是否存在：
- contains(key)：根据键判断；
- contains(jsonPtr)：根据路径判断（对于数组，若索引不是数字会抛出异常）；
查找find
查找指定的键（返回iterator）：iterator find(key)，通过*it获取其值；
void jsonFind() {
// create a JSON object
json j_object = {
{"one", 1},
{"two", 2}};
// call find
auto it_two = j_object.find("two");
auto it_three = j_object.find("three");
// print values
std::cout << std::boolalpha;
std::cout << "\"two\" was found: " << (it_two != j_object.end()) << '\n';
std::cout << "value at key \"two\": " << *it_two << '\n';
std::cout << "\"three\" was found: " << (it_three != j_object.end()) << '\n';
}
flatten
basic_json flatten()可扁平化所有键（全部展开成一层key-value，key为对应的路径），通过unflatten可反扁平化：
void jsonFlatten() {
// create JSON value
json j = {
{"pi", 3.14},
{"happy", true},
{"name", "Niels"},
{"nothing", nullptr},
{"list", {1, 2, 3}},
{"object", {
{"currency", "USD"}, {"value", 42.99}}}
};
// call flatten()
std::cout << j.dump(2) <<'\n';
std::cout << std::setw(4) << j.flatten() << '\n';
}
// {
// "happy": true,
// "list": [
// 1,
// 2,
// 3
// ],
// "name": "Niels",
// "nothing": null,
// "object": {
// "currency": "USD",
// "value": 42.99
// },
// "pi": 3.14
// }
// {
// "/happy": true,
// "/list/0": 1,
// "/list/1": 2,
// "/list/2": 3,
// "/name": "Niels",
// "/nothing": null,
// "/object/currency": "USD",
// "/object/value": 42.99,
// "/pi": 3.14
// }
items
通过items可循环获取所有元素：
void jsonItems(){
// create JSON values
json j_object = {
{"one", 1}, {"two", 2}};
json j_array = {1, 2, 4, 8, 16};
// example for an object
for (auto& x : j_object.items())
{
std::cout << "key: " << x.key() << ", value: " << x.value() << '\n';
}
// example for an array
for (auto& x : j_array.items())
{
std::cout << "key: " << x.key() << ", value: " << x.value() << '\n';
}
}
类型判断
通过is_*判断元素所属类型：
- is_array：是数组
- is_object：是对象
- is_null：为空
- is_number：是数字（可继续细化
is_number_float/is_number_integer/is_number_unsigned） - is_boolean：是布尔类型
- is_string：是字符串
- is_prmitive：是简单类型（非数组与对象）；
- is_strucctured：数组或对象；
结构体json
通过在结构体所在的命名空间中创建void from_json(const json& j, MyStruct& p)可方便地从json中反序列化出结构体；而通过void to_json(json &j, const MyStruct& p)可方便地把结构体序列化为json；
通过get_to可把元素值赋值给类型兼容的变量：
namespace nj {
struct Asset {
std::string name;
int value;
};
void to_json(json &j, const Asset &a) {
j = json{
{"name", a.name},
{"value", a.value}};
}
void from_json(const json &j, Asset &a) {
j.at("name").get_to(a.name);
j.at("value").get_to(a.value);
}
}
示例
json构造与操作的示例：
void jsonBuild() {
// {
// "pi": 3.141,
// "happy": true,
// "name": "Niels",
// "nothing": null,
// "answer": {
// "everything": 42
// },
// "list": [1, 0, 2],
// "object": {
// "currency": "USD",
// "value": 42.99
// }
//}
json jData;
jData["pi"] = 3.141;
jData["happy"] = true;
jData["name"] = "Niels";
jData["nothing"] = nullptr;
jData["answer"]["everything"] = 42; // 初始化answer对象
jData["list"] = {1, 0, 2}; // 使用列表初始化的方法对"list"数组初始化
jData["money"] = {
{"currency", "USD"},
{"value", 42.99}}; // 初始化object对象
std::cout << std::boolalpha;
std::cout << jData << std::endl;
std::cout << jData.at("pi") << std::endl;
std::cout << jData["pi"].get<float>() << std::endl;
std::cout << jData["none"].is_null() << std::endl;
// std::cout << jData.at("notAt") << std::endl; // throw exception
std::cout << (jData.find("notFound") != jData.end()) << std::endl;
std::cout << jData.contains("notContain") << std::endl;
std::cout << jData.value("notExist", 0) << std::endl;
std::cout << "sub-object" << std::endl;
std::cout << jData.at("money") << std::endl;
std::cout << jData.contains("currency") << std::endl;
auto str = jData.dump(2);
std::cout << "JSON OUT: \n";
std::cout << str << std::endl;
// std::cout <<jData.value("name", 0)<<std::endl; // throw exception
}
// {"answer":{"everything":42},"happy":true,"list":[1,0,2],"money":{"currency":"USD","value":42.99},"name":"Niels","nothing":null,"pi":3.141}
// 3.141
// 3.141
// true
// false
// false
// 0
// sub-object
// {"currency":"USD","value":42.99}
// false
//
// JSON OUT:
// {
// "answer": {
// "everything": 42
// },
// "happy": true,
// "list": [
// 1,
// 0,
// 2
// ],
// "money": {
// "currency": "USD",
// "value": 42.99
// },
// "name": "Niels",
// "none": null,
// "nothing": null,
// "pi": 3.141
// }
以上示例可看出：
- 通过
operator[]获取不存在的key时，会添加一个值为null的键值对； - 通过at获取不存在的key时，会抛出异常；
- 通过contains与find可判断元素是否存在；
- 通过value获取存在，但类型与默认值不一致的元素时，会抛出异常；