C++类结构体与json相互转换

当我们面对需要将C++类与结构体转换成json数据的需求时，最常见的方法是使用第三方库，例如jsoncpp、rapidjson等。在这里，我将为大家介绍一种简单易用的方法。它结合了C++11的特性和STL容器，使得代码简洁易读，同时具备高效性能。

步骤一：定义C++类结构体

首先，我们需要定义一个C++类或者结构体，来描述我们要转换为json数据的对象。例如，以下是一个简单的示例结构体：

struct Person {
    std::string name;
    int age;
    std::vector<std::string> hobbies;
};

该结构体包含了三个成员变量：姓名name、年龄age和爱好hobbies。其中，爱好是一个字符串类型的动态数组。

步骤二：实现转换函数

接下来，我们需要使用C++11的特性，定义一个转换函数，将我们的类或者结构体转换成json数据。例如，以下是一个实现该功能的函数：

#include <json.hpp>

using json = nlohmann::json;

json to_json(const Person& p) {
    return {
        {"name", p.name},
        {"age", p.age},
        {"hobbies", p.hobbies}
    };
}

该函数中，我们使用了JSON for Modern C++库，将一个Person类型的对象转换成了一个json数据，其中name、age和hobbies分别对应了json数据中的键名。此外，由于hobbies是一个字符串类型的动态数组，因此我们可以直接将它作为一个整体放到json数据中。

步骤三：实现反向转换函数

现在我们已经可以将一个Person类型的对象转换成json数据了。我们同样需要一个反向转换函数，将json数据还原成我们的类或者结构体。例如，以下是一个实现该功能的函数：

void from_json(const json& j, Person& p) {
    j.at("name").get_to(p.name);
    j.at("age").get_to(p.age);
    j.at("hobbies").get_to(p.hobbies);
}

该函数中，我们首先使用j.at()方法分别获取了json数据中name、age和hobbies的值，并将它们分别赋值给了Person对象的对应成员变量。

示例一：将C++类转换为json并输出

现在，我们已经实现了将一个Person类型的对象转换成json数据，并将json数据还原成Person类型的对象的功能。接下来，我们将利用这个功能，将一个Person类型的对象转换成json数据，并输出到控制台中：

#include <iostream>

int main() {
    Person p {
        "张三",
        25,
        {"游泳", "旅游", "听音乐"}
    };

    json j = to_json(p);
    std::cout << j.dump(4) << std::endl;
}

该示例中，我们首先创建了一个Person类型的对象，并将它赋值给变量p。然后，我们调用to_json()函数，将这个对象转换成了一个json数据。接着，我们使用dump(4)方法，对json数据进行了格式化，并输出到控制台中。输出的结果如下：

{
    "name": "张三",
    "age": 25,
    "hobbies": [
        "游泳",
        "旅游",
        "听音乐"
    ]
}

示例二：从json数据中还原C++类

现在，我们已经可以将一个Person类型的对象转换成json数据，并输出到控制台中了。我们同样可以使用反向函数，将json数据还原成Person类型的对象。例如，以下是一个从json数据中还原Person对象的示例代码：

#include <iostream>

int main() {
    std::string json_str = R"({
        "name": "李四",
        "age": 32,
        "hobbies": [
            "看电影",
            "打游戏",
            "编程"
        ]
    })";

    json j = json::parse(json_str);
    Person p;
    from_json(j, p);

    std::cout << "姓名：" << p.name << std::endl;
    std::cout << "年龄：" << p.age << std::endl;
    std::cout << "爱好：";
    for (const auto& hobby : p.hobbies) {
        std::cout << hobby << ", ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

该示例中，我们首先定义了一段json字符串，描述了一个Person类型的对象。然后，我们使用json::parse()方法，将这个字符串解析成了json数据。接着，我们创建了一个空的Person类型的对象，并调用from_json()方法，将json数据中的值还原到这个对象上。最后，我们输出了这个对象的成员变量。输出的结果如下：

姓名：李四
年龄：32
爱好：看电影, 打游戏, 编程,

通过以上的示例，我们可以看出，通过使用jsoncpp、rapidjson等第三方库，我们可以轻松实现将C++类与结构体转换成json数据的功能。这些库提供了丰富的API，可以灵活地应对各种json数据场景。如果您的项目中需要处理复杂的json数据结构，则推荐您使用这些成熟的库。