c++ - 用于在C++中表示JSON的数据类型

coder 2023-06-04 原文

我已经尝试了好一阵子了，也许我只是盯着它太久了？

无论如何，当前的问题是找到一种在C++中表示JSON的好方法，在您阅读之前，请注意，我对具有此功能的库不感兴趣，因此我想在原始C或C++(C + +11很好)，没有提升，没有我知道的libjson，并且出于这个问题范围之外的原因，我无法(/不会)添加依赖项。

现在，这些事情已经解决了，让我告诉您一些有关该问题以及到目前为止我已经尝试过的事情的信息。

问题是找到一种在C++中表示JSON的好方法，这有点麻烦的原因是JSON是 super 松散类型的，而C++是真正的硬类型。考虑一下JSON，JSON真正具备的功能是什么？

数字(例如42或3.1415)

字符串(例如"my string")

数组(例如[]或[1,3.1415,"my string])

对象(例如{}或{42, 3.1415, "my string", [], [1,3.1415, "my string]}

因此，这意味着有两种“原始”类型，数字和字符串，以及两种容器类型数组和对象。原始类型相当简单，而容器类型在C/C++中会变得非常棘手，并且可能包含不同类型的元素，因此使用该语言构建的任何类型都不能满足要求，数组无法容纳不同类型的元素。 STL类型(列表， vector ，数组等)也是如此(除非它们具有多态相等性)。

因此，JSON中的任何容器都可以容纳任何类型的json-type。

我已经原型(prototype)化或尝试过的东西以及为什么它不起作用
我的第一个天真的想法是只使用模板，因此我设置了一个json-object或json-node类型，然后将使用模板来决定其中的内容，因此它将具有类似以下的结构:

template <class T>
class JSONNode {
    const char *key;
    T value;
}

虽然这看起来很有希望，但是当开始使用它时，我意识到当我尝试将节点排序为容器类型(例如数组， vector ，unordered_map等)时遇到了麻烦，因为它们仍然想知道JSONNode的类型!如果一个节点被定义为JSONNode<int>，而另一个节点被定义为JSONNode<float>，那么将它们放在容器中将是有问题的。

因此，我越过了这一点，无论如何我都不是很想将它们保存在容器中，我很乐意让它们具有自我意识或所谓的含义，即在指向下一个节点的指针中添加广告，但是再次弄清楚节点的类型变得很棘手，而这正是我开始考虑多态性的时候。

多态
我们只需要创建一个虚拟的JSONNode并实现JSONNumberNode, JSONStringNode, JSONArrayNode和JSONObjectNode类型，它们就会很好地适合我可能想要的任何容器，并使用多态性使它们全部成为JSONNodes。

可能有一个代码示例。

class JSONNode {
public:
    const char *key;
    //?? typed value, can't set a type
};

class JSONNumberNode : public JSONNode { 
public:
    int value;
}

class JSONStringNode : public JSONNode {
public:
    const char *value;
}

起初我以为这是要走的路。但是，当我开始考虑如何处理值部分时，我意识到即使编写了用于检索值的特定函数，也无法访问该值，它将返回什么？

因此，请确保我确实具有具有不同类型值的对象，但是如果不首先转换为适当的类型就无法真正访问它们，因此我可以执行dynamic_cast<JSONStringNode>(some_node);，但是我怎么知道将其转换为什么类型？ RTTI？好吧，我觉得那时候有点复杂了，我想我也许可以使用typeof或decltype弄清楚要输入的内容，但没有成功。

POD类型
因此，我尝试了一些不同的尝试，我想争论一下，也许我实际上可以以 pods 方式进行操作。然后，我将value部分设置为void *，并尝试使用一些union跟踪类型。但是我遇到的问题与我已经遇到的一样，即如何将数据转换为类型。

我觉得有必要解决这个问题，为什么我不更深入地研究使用POD进行的尝试。

因此，如果有这样的信息，如果有人对如何用C++表示JSON有一个聪明的解决方案，我将非常感激。

最佳答案

您的最后两个解决方案都可以工作。您在这两个方面的问题似乎都是在提取实际值，因此让我们看一些示例。我将介绍POD想法，原因很简单，因为使用多态确实需要RTTI，而IMHO很难看。

JSON:

{
    "foo":5
}

加载此JSON文件后，您将获得的只是POD“包装器”。

json_wrapper wrapper = load_file("example.json");

现在，您假设加载的JSON节点是JSON对象。您现在必须处理两种情况:它是一个对象，或者不是。如果不是这样，您可能最终会处于错误状态，因此可以使用异常。但是，您将如何提取对象本身？好吧，只需使用函数调用即可。

try {
    JsonObject root = wrapper.as_object();
} catch(JSONReadException e) {
    std::cerr << "Something went wrong!" << std::endl;
}

现在，如果wrapper包装的JSON节点确实是JSON对象，则您可以继续对try {块进行任何与该对象有关的操作。同时，如果JSON格式错误，则进入catch() {块。

在内部，您将实现以下内容:

class JsonWrapper {
    enum NodeType {
       Object,
       Number,
       ...
    };

    NodeType type;

    union {
        JsonObject object;
        double number
    };

    JsonObject as_object() {
        if(type != Object) {
            throw new JSONReadException;
        } else {
            return this->object;
        }
    }

关于c++ - 用于在C++中表示JSON的数据类型，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/19543326/

amp 中表 code br strong c++json c++11 collections types

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