rapidjson詳細解析

Rapidjson是一個快速的C++ JSON解析器/生成器，它提供了更高效的內部數據結構和更快的序列化/反序列化速度。它支持SAX和DOM兩種解析方式以及多種輸出格式，能夠滿足不同場景下的需求。下面我們將從各個方面進行詳細解析。

一、解析器

Rapidjson提供了兩種解析器，SAX和DOM。

SAX解析器

SAX解析器是一種基於事件驅動的解析器，可以處理巨大的JSON數據而不會產生大量的內存佔用。Rapidjson的SAX解析器使用JsonReader類的基於流的API來解析JSON。它能夠快速的將JSON解析為token流，可以逐個地遍歷每個token，從而實現在內存中處理JSON。使用SAX解析器可以提高解析速度，並減少內存佔用。

DOM解析器

DOM解析器是將整個JSON解析為一個內存結構，方便隨機存取JSON數據。使用DOM解析器可以獲取JSON的所有信息，但是會佔用大量的內存，不適合處理大型JSON數據。在使用DOM解析器時，需要將整個JSON文件載入到內存中，所以速度會比SAX解析器慢。

二、數據結構

當使用DOM解析器時，Rapidjson使用了一個內部結構來存儲JSON數據，這個結構被稱為GenericValue，它是一個具有一般性的、靈活的、自我描述的樹狀結構，可以使用不同的類型和對象操作來訪問它。它支持所有的JSON數據類型，包括字元串、數字、布爾值、數組以及對象。

字元串

在GenericValue中，字元串是一個std::string對象。

數字

在GenericValue中，數字是一個double類型的對象。

布爾值

在GenericValue中，布爾值是一個bool類型的對象。

數組

在GenericValue中，數組是一個GenericArray對象，它包含了若干個GenericValue元素。可以使用std::vector的方式訪問它們。

對象

在GenericValue中，對象是一個GenericObject對象，它包含了若干個鍵值對，每個鍵值對的鍵是一個字元串，值是一個GenericValue對象。可以使用std::map的方式訪問它們。

三、輸出格式

Rapidjson提供了多種輸出格式，包括自定義縮進、空格、換行符等。可以通過OutputStream的Write()函數將JSON數據輸出到文件系統或者網路流中。

美觀的輸出格式

為了方便讀取和比較，可以利用JsonWriter的SetIndent()函數設置輸出格式，例如：

rapidjson::StringBuffer sb;
rapidjson::PrettyWriter<rapidjson::StringBuffer> writer(sb);
writer.SetIndent('\t', 1); // 設置縮進和空格數量
document.Accept(writer);
std::cout << sb.GetString() << std::endl;

緊湊的輸出格式

在某些情況下，我們需要減少JSON的格式化，使JSON數據更緊湊。可以通過JsonWriter的SetFormatOptions()函數設置輸出格式。例如：

rapidjson::StringBuffer sb;
rapidjson::Writer<rapidjson::StringBuffer> writer(sb);
writer.SetFormatOptions(rapidjson::kFormatCompact);
document.Accept(writer);
std::cout << sb.GetString() << std::endl;

四、完整示例代碼

#include "rapidjson/document.h"
#include "rapidjson/writer.h"
#include "rapidjson/stringbuffer.h"

using namespace rapidjson;

int main() {
    const char* json = "{\"hello\": \"world\"}";
    Document document;
    document.Parse(json);

    assert(document.HasMember("hello"));
    assert(document["hello"].IsString());
    printf("hello = %s\n", document["hello"].GetString());

    StringBuffer sb;
    Writer<StringBuffer> writer(sb);
    document.Accept(writer);
    printf("%s\n", sb.GetString());

    return 0;
}