深入理解jsoncpp

一、jsoncpp介绍

jsoncpp是一个用于序列化和反序列化JSON数据的C++库。它由Thunder Jenkins编写，可用于许多不同类型的应用程序，从简单的命令行工具到大型分布式系统。jsoncpp支持C++98/03标准，并且在这些标准下提供了一些高级功能。

jsoncpp主要特点有：

1. 速度快，因为是用C++编写的

2. 高效，支持读写任意大小的JSON文件并使用内存映射技术进行高速读取，同时支持延迟加载

3. 易用性高，提供了许多简便的方法，可以快速地实现JSON序列化和反序列化

二、jsoncpp的使用

jsoncpp的用法很简单，只需包含json/json.h文件即可使用。以下是一个基本示例：

#include 
#include "json/json.h"
using namespace std;

int main()
{
    Json::Value root; // 创建一个根节点
    root["name"] = "Tom"; // 添加一对“键/值”对
    root["age"] = 20;
    cout << root.toStyledString() << endl; // 输出JSON格式的字符串
    return 0;
}

输出结果为：

{
   "name" : "Tom",
   "age" : 20
}

可以看出，jsoncpp提供了一个非常简洁的API，可以轻松地创建和解析JSON对象。同时，jsoncpp还支持从JSON文件中读取和写入JSON对象，而不需要我们手动解析和序列化。

三、jsoncpp的高级用法

1. 对象序列化和反序列化

在jsoncpp中，对象可以使用Json::Value类型表示。可以使用Json::StyledWriter或Json::FastWriter类将Json::Value对象序列化为JSON字符串。以下是一个示例：

#include 
#include "json/json.h"
using namespace std;

class Person
{
public:
    string name;
    int age;
};

int main()
{
    Person p;
    p.name = "Tom";
    p.age = 20;

    // 序列化
    Json::Value root;
    root["name"] = p.name;
    root["age"] = p.age;
    Json::StyledWriter writer;
    string json_str = writer.write(root); // 将Json::Value对象序列化为JSON字符串
    cout << json_str << endl;

    // 反序列化
    Json::Reader reader;
    Json::Value value;
    reader.parse(json_str, value); // 将JSON字符串解析为Json::Value对象
    p.name = value["name"].asString();
    p.age = value["age"].asInt();
    cout << p.name << ", " << p.age << endl;

    return 0;
}

上面的程序演示了如何将一个自定义的Person对象序列化为JSON字符串，并在需要的时候反序列化成原始对象。Json::Value对象是一个非常灵活的数据类型，可以存储任意类型的数据，包括JSON数组、JSON对象和基本类型。

2. JSON文件读写

jsoncpp还提供了从JSON文件中读取和写入JSON对象的API，可以使用Json::Reader和Json::StreamWriter类进行文件解析和输出。以下是一个使用JSON文件的示例：

#include 
#include 
#include "json/json.h"
using namespace std;

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

    ifstream ifs("person.json");
    reader.parse(ifs, root); // 从JSON文件中解析JSON对象

    string name = root["name"].asString();
    int age = root["age"].asInt();
    cout << name << ", " << age << endl;

    ofstream ofs("person.json");
    Json::StyledStreamWriter writer;
    writer.write(ofs, root); // 将JSON对象写入JSON文件

    return 0;
}

上面的程序演示了如何从JSON文件中读取JSON对象，并将修改后的JSON对象写回同一个文件。Json::StreamWriter提供了非常灵活的输出格式选项，可以控制输出格式，使输出更加易于阅读。

3. JSON数据校验

Jsoncpp还支持使用Json::Value::isValid()方法检查Json::Value对象中的数据是否有效。Json::Value::isNull()方法用于检查对象是否为空。以下是一个示例：

#include 
#include "json/json.h"
using namespace std;

int main()
{
    Json::Value root;
    // 下面这行会替换掉上面的Json::Value对象
    Json::Reader reader;
    reader.parse("null", root); // 将JSON字符串解析为Json::Value对象

    if(root.isValid() && !root.isNull()) {
        cout << "JSON object is valid" << endl;
    } else {
        cout << "JSON object is invalid" << endl;
    }

    return 0;
}

可以看到，isValid()方法只有在Json::Value对象有效时才会返回true。isNull()方法在对象为空时返回true。

4. JSON数据访问

jsoncpp还支持使用Json::Value::isArray()、Json::Value::isObject()和Json::Value::size()方法设置和访问JSON数据。下面是一个示例：

#include 
#include "json/json.h"
using namespace std;

int main()
{
    Json::Value root;
    Json::Value array;

    for(int i = 0; i < 3; ++i) {
        Json::Value val;
        val["name"] = "Tom";
        val["age"] = 20 + i;
        array.append(val); // 在JSON数组中添加元素
    }

    root["person"] = array; // 将JSON数组添加到JSON对象中

    if(root["person"].isArray()) {
        int size = root["person"].size();
        for(int i = 0; i < size; ++i) {
            cout << root["person"][i]["name"].asString() << ", "
                 << root["person"][i]["age"].asInt() << endl;
        }
    }

    return 0;
}

可以看到，使用Json::Value::isArray()方法可以判断JSON对象是否为数组。使用Json::Value::size()方法可以获取JSON数组中元素的数量。可以使用Json::Value::append()方法向JSON数组中添加元素，并使用Json::Value::asString()和Json::Value::asInt()等方法访问数据。

总结

jsoncpp是C++中一个很实用的JSON库，使用它可以轻松地实现JSON数据的序列化和反序列化。jsoncpp还提供了高级函数，可以帮助开发人员处理常见的JSON数据必需和高效的读写操作。