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C++操作.json文件的超详细新手教程

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C++操作.json文件的超详细新手教程

什么是JSON文件？

JSON全称JavaScript Object Notation，是一种轻量级的数据交换格式。它基于JavaScript语言的一个子集，采用完全独立于编程语言的文本格式标准来表示数据。JSON实现简单，易于读写，同时易于机器解析和生成，因此成为前后端数据交互的重要工具。

选择合适的JSON库

C++中有许多JSON解析库，常用的有RapidJSON和Jsoncpp等。下面以RapidJSON为例，介绍如何操作JSON文件。

RapidJSON的安装和使用

安装

RapidJSON新版本在GitHub中可以获得，下载地址为：https://github.com/Tencent/rapidjson。下载后使用CMake进行编译，生成相应的库文件。

使用

使用RapidJSON很简单，只需包含相应的头文件：

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

读取JSON文件

为了开发者的方便，RapidJSON提供了一个Document类，可以实现JSON字符串和JSON对象的转换。下面介绍如何从JSON文件中读取并分析其中的数据。

#include "rapidjson/document.h"
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace rapidjson;
using namespace std;

string ReadJsonFile(const char* fileName) {
    ifstream ifs(fileName);
    if (!ifs.is_open()) {
        cerr << "Failed to open file: " << fileName << endl;
        return "";
    }
    string str((istreambuf_iterator<char>(ifs)), istreambuf_iterator<char>());
    ifs.close();
    return str;
}

int main() {
    // 读取JSON文件，获取其内容
    string jsonStr = ReadJsonFile("test.json");

    if (jsonStr.empty()) {
        cout << "Failed to read json file" << endl;
        return -1;
    }
    // 解析JSON
    Document doc;
    doc.Parse(jsonStr.c_str());

    if (!doc.IsObject()) {
        cout << "Json format error" << endl;
        return -1;
    }
    // 遍历JSON
    cout << "name:" << doc["name"].GetString() << endl;
    cout << "age:" << doc["age"].GetInt() << endl;
    cout << "is_student:" << (doc["is_student"].GetBool() ? "true" : "false") << endl;

    return 0;
}

上述代码中，ReadJsonFile函数实现对JSON文件的读取，然后通过Document类实现JSON转换，最后可以用下标操作符或者相应的Get函数获取JSON数据。

修改JSON文件

除读取外，也可以通过Document类实现JSON文件的修改。下面通过示例来演示如何修改JSON文件。

#include "rapidjson/document.h"
#include "rapidjson/writer.h"
#include "rapidjson/stringbuffer.h"
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace rapidjson;
using namespace std;

string ReadJsonFile(const char* fileName) {
    ifstream ifs(fileName);
    if (!ifs.is_open()) {
        cerr << "Failed to open file: " << fileName << endl;
        return "";
    }
    string str((istreambuf_iterator<char>(ifs)), istreambuf_iterator<char>());
    ifs.close();
    return str;
}

void WriteJsonFile(const char* fileName, const Document& doc) {
    ofstream ofs(fileName);
    if (!ofs.is_open()) {
        cerr << "Failed to create the output file" << endl;
        return;
    }
    StringBuffer sb;
    Writer<StringBuffer> writer(sb);
    doc.Accept(writer);
    ofs << sb.GetString();
    ofs.close();
}

int main() {
    // 读取JSON文件，获取其内容
    string jsonStr = ReadJsonFile("test.json");

    if (jsonStr.empty()) {
        cout << "Failed to read json file" << endl;
        return -1;
    }
    // 解析JSON
    Document doc;
    doc.Parse(jsonStr.c_str());

    if (!doc.IsObject()) {
        cout << "Json format error" << endl;
        return -1;
    }
    // 修改JSON
    doc["is_student"].SetBool(true);
    ++doc["age"].GetInt();

    // 将JSON写入文件
    WriteJsonFile("output.json", doc);

    return 0;
}

上述代码中，我们可以使用Document的SetBool和GetInt函数实现JSON的修改，然后使用WriteJsonFile函数将修改后的JSON写入文件中。需要注意的是，在修改完JSON后需要执行Accept函数，以将修改操作写入到内部数据结构中。

至此，C++操作JSON文件的超详细新手教程介绍完毕，希望对初学者有所帮助。

示例

示例1：读取状态数据

假设我们有一个名为“state.json”的JSON文件，该文件存储了用户的一些状态数据，包括是否已登录（Boolean类型）、金币数量（Integer类型）以及最近一次登录的日期时间（String类型），JSON形式如下：

{
  "is_login": true,
  "coin_num": 9999,
  "last_login": "2021-08-01 12:00:00"
}

我们可以通过下面的代码读取该JSON文件并修改其中的状态数据：

#include "rapidjson/document.h"
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace rapidjson;
using namespace std;

string ReadJsonFile(const char* fileName) {
    ifstream ifs(fileName);
    if (!ifs.is_open()) {
        cerr << "Failed to open file: " << fileName << endl;
        return "";
    }
    string str((istreambuf_iterator<char>(ifs)), istreambuf_iterator<char>());
    ifs.close();
    return str;
}

int main() {
    // 读取JSON文件，获取其内容
    string jsonStr = ReadJsonFile("state.json");

    if (jsonStr.empty()) {
        cout << "Failed to read json file" << endl;
        return -1;
    }
    // 解析JSON
    Document doc;
    doc.Parse(jsonStr.c_str());

    if (!doc.IsObject()) {
        cout << "Json format error" << endl;
        return -1;
    }
    // 遍历JSON
    cout << "is_login:" << (doc["is_login"].GetBool() ? "true" : "false") << endl;
    cout << "coin_num:" << doc["coin_num"].GetInt() << endl;
    cout << "last_login:" << doc["last_login"].GetString() << endl;

    return 0;
}

示例2：修改状态数据

为了让状态数据更真实，我们需要将用户的金币数增加10000，而最近一次登录的日期时间需要更改为当前的日期时间。修改JSON文件的代码如下：

#include "rapidjson/document.h"
#include "rapidjson/writer.h"
#include "rapidjson/stringbuffer.h"
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
#include <ctime>
using namespace rapidjson;
using namespace std;

string ReadJsonFile(const char* fileName) {
    ifstream ifs(fileName);
    if (!ifs.is_open()) {
        cerr << "Failed to open file: " << fileName << endl;
        return "";
    }
    string str((istreambuf_iterator<char>(ifs)), istreambuf_iterator<char>());
    ifs.close();
    return str;
}

void WriteJsonFile(const char* fileName, const Document& doc) {
    ofstream ofs(fileName);
    if (!ofs.is_open()) {
        cerr << "Failed to create the output file" << endl;
        return;
    }
    StringBuffer sb;
    Writer<StringBuffer> writer(sb);
    doc.Accept(writer);
    ofs << sb.GetString();
    ofs.close();
}

int main() {
    // 读取JSON文件，获取其内容
    string jsonStr = ReadJsonFile("state.json");

    if (jsonStr.empty()) {
        cout << "Failed to read json file" << endl;
        return -1;
    }
    // 解析JSON
    Document doc;
    doc.Parse(jsonStr.c_str());

    if (!doc.IsObject()) {
        cout << "Json format error" << endl;
        return -1;
    }
    // 修改JSON
    doc["coin_num"].SetInt(doc["coin_num"].GetInt() + 10000);
    time_t t = time(nullptr);
    char date[64];
    strftime(date, sizeof(date), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime(&t));
    doc["last_login"].SetString(date, strlen(date));

    // 将修改后的JSON写入文件
    WriteJsonFile("state_new.json", doc);

    return 0;
}

上述代码中，我们首先使用Document的SetInt和SetString函数实现JSON文件的修改。为使得最近一次登录的日期时间更为真实，我们使用了C++的标准时间库ctime实现currentTime获取。然后，我们再次调用自定义的WriteJsonFile函数将修改后的XML写入到一个新的JSON文件“state_new.json”中。

补充说明：

时间库ctime和localtime是C标准库里的内容，不是JSON库的内容，所以并不需要特殊安装或引用。

在代码中这样调用：

time_t t = time(nullptr);
char date[64];
strftime(date, sizeof(date), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime(&t));

其中，time函数返回的是当前时间的总秒数（自“2021-01-01 00:00:00”起），成为UTC时间。而strftime函数则可以将时间数据按指定格式打印输出。

在上述代码中，我们指定输出时间的格式为：“%Y-%m-%d %H:%M:%S”，即“年-月-日 时:分:秒”的形式。所以，date变量的输出格式则为：“2021-08-01 12:34:56”的形式。

本站文章如无特殊说明，均为本站原创，如若转载，请注明出处：C++操作.json文件的超详细新手教程 - Python技术站

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