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C++类结构体与json相互转换

2021-09-30 09:06:06 作者：Yaronzz

这篇文章主要介绍的是C++类结构体与json相互转换，json字符串一般使用的是开源的类库Newtonsoft.Json，方法十分简洁，下面就随小编一起看下面文章内容吧

1. 背景与需求

之前写C#的时候，解析json字符串一般使用的是开源的类库Newtonsoft.Json，方法十分简洁，比如：

class Project
{
    public string Input { get; set; }
    public string Output { get; set; }
}
JavaScriptSerializer serializer = new JavaScriptSerializer();
Project test = serializer.Deserialize<Project>(@"{"Input":"1","Output":"2"}");

一行代码就能将json字符串转为相应的类对象。

最近写C++需要处理一下json数据，于是上github找了很多很强大的开源库，像jsoncpp、rapidjson、json，基本上都满足了开发需求，但想要做成像写C#那样子就要做二次开发。于是有了自己写一个简单的json转类 | 结构体的工具的想法(开源地址)。

需求如下：

只有头文件，方便使用
最多三行代码解决转换
支持类|结构体与 json的相互转换
支持多种基本数据类型，如int、float、string、bool等
支持STL基本类型，如vector、list、map<string,T>等
支持嵌套关系
支持成员重命名，比方说json中的关键字是name,成员命名可写成Name或其他。

2. 最终使用的样例代码

class Student
{
public:
    string Name;
    int Age;

    AIGC_JSON_HELPER(Name, Age)//成员注册
    AIGC_JSON_HELPER_RENAME("name","age")//成员重命名，不需要可以删除这条
};

int main()
{
    //json转类对象
    Student person;
    JsonHelper::JsonToObject(person, R"({"name":"XiaoMing", "age":15})");
 //类对象转json
    string jsonStr;
    JsonHelper::ObjectToJson(person, jsonStr);
    return 0;
}

3. 实现方法

因为刚好rapidjson只需要头文件就可以使用，所以选择了rapidjson作为基础库，进行二次开发。

3.1 基础类型的转换

作为最底层的接口，只需要进行一个赋值的操作即可，后续如果想要增加一些其他类型支持，添加起来也比较方便。

static bool JsonToObject(int &obj, rapidjson::Value &jsonValue)
{
    if (jsonValue.IsNull() || !jsonValue.IsInt())
        return false;
    obj = jsonValue.GetInt();
    return true;
}

static bool JsonToObject(unsigned int &obj, rapidjson::Value &jsonValue)
{
    if (jsonValue.IsNull() || !jsonValue.IsUint())
        return false;
    obj = jsonValue.GetUint();
    return true;
}

static bool JsonToObject(int64_t &obj, rapidjson::Value &jsonValue)
{
    if (jsonValue.IsNull() || !jsonValue.IsInt64())
        return false;
    obj = jsonValue.GetInt64();
    return true;
}

//其他类型... ...

3.2 类成员注册

这里使用宏定义方式 + 可变参数模板的方式来实现，即可依次对注册的成员进行赋值

template <typename TYPE, typename... TYPES>
static bool WriteMembers(std::vector<std::string> &names, int index, rapidjson::Value &jsonValue, TYPE &arg, TYPES &... args)
{
    if (!WriteMembers(names, index, jsonValue, arg))
        return false;
    return WriteMembers(names, ++index, jsonValue, args...);
}

template <typename TYPE>
static bool WriteMembers(std::vector<std::string> &names, int index, rapidjson::Value &jsonValue, TYPE &arg)
{
    const char *key = names[index].c_str();
    if (!jsonValue.HasMember(key))
        return true;

    if (!JsonToObject(arg, jsonValue[key]))
        return false;
    return true;
}
#define AIGC_JSON_HELPER(...)  \
bool AIGC_CONVER_JSON_TO_OBJECT(rapidjson::Value &jsonValue, std::vector<std::string> &names) \
{     \
    if (names.size() <= 0)  \
        names = aigc::JsonHelper::GetMembersNames(#__VA_ARGS__); \
    return aigc::JsonHelper::WriteMembers(names, 0, jsonValue, __VA_ARGS__); \
}

3.3 自定义类的转换

自定义类由于并不清楚外界使用时，是否有按规定添加好成员注册接口，所以这里采用enable_if的方式来尝试调用，编译的时候也就不会报错。

template <bool, class TYPE = void>
struct enable_if
{
};

template <class TYPE>
struct enable_if<true, TYPE>
{
    typedef TYPE type;
};

template <typename T>
struct HasConverFunction
{
    template <typename TT> static char func(decltype(&TT::AIGC_CONVER_JSON_TO_OBJECT));
    template <typename TT> static int func(...);
    const static bool has = (sizeof(func<T>(NULL)) == sizeof(char));
};

template <typename T, typename enable_if<HasConverFunction<T>::has, int>::type = 0>
static inline bool JsonToObject(T &obj, rapidjson::Value &jsonValue)
{
    std::vector<std::string> names = LoadRenameArray(obj);
    return obj.AIGC_CONVER_JSON_TO_OBJECT(jsonValue, names);
}

template <typename T, typename enable_if<!HasConverFunction<T>::has, int>::type = 0>
static inline bool JsonToObject(T &obj, rapidjson::Value &jsonValue)
{
    return false;
}

3.4 外部调用接口

/**
 * @brief conver json string to class | struct
 * @param obj : class or struct
 * @param jsonStr : json string 
 */
template <typename T>
static inline bool JsonToObject(T &obj, const std::string &jsonStr)
{
    rapidjson::Document root;
    root.Parse(jsonStr.c_str());
    if (root.IsNull())
        return false;

    return JsonToObject(obj, root);
}

最核心的部分也就上面的几个模块，其他的都是一些琐碎的增加类型支持等操作。

到此这篇关于C++类结构体与json相互转换的文章就介绍到这了,更多相关C++类结构体与json相互转换内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！