معالجة JSON في C++: مكتبة nlohmann/json للعمل مع البيانات

معالجة JSON في C++ باستخدام مكتبة nlohmann/json

في التطوير الحديث بلغة C++، أصبح العمل مع JSON (JavaScript Object Notation) جزءًا لا يتجزأ عند إنشاء خدمات الويب وملفات التكوين وتبادل البيانات بين الأنظمة. واحدة من أشهر وأسهل المكتبات لهذه المهمة هي nlohmann/json (أو ببساطة JSON for Modern C++). تقدم واجهة برمجة تطبيقات بديهية، وبناء جملة بسيط، وأداء عالي. في هذه المقالة، سنشرح بالتفصيل كيفية استخدام هذه المكتبة لتحليل وإنشاء وتعديل وتسلسل بيانات JSON في C++.

التثبيت والتضمين

مكتبة nlohmann/json هي مكتبة header-only (تتكون فقط من ملفات الرأس). لتثبيتها، يكفي تنزيل ملف واحد json.hpp من المستودع الرسمي وتضمينه في مشروعك:

#include <nlohmann/json.hpp>using json = nlohmann::json;

إذا كنت تستخدم CMake، يمكنك تضمين المكتبة عبر FetchContent أو vcpkg. مثال لـ CMake:

FetchContent_Declare(json    GIT_REPOSITORY https://github.com/nlohmann/json.git    GIT_TAG v3.11.2)FetchContent_MakeAvailable(json)

target_link_libraries(your_project PRIVATE nlohmann_json::nlohmann_json)

الإمكانيات الأساسية للمكتبة

• تحليل JSON من سلسلة نصية أو ملف – تحويل النص إلى بيانات منظمة.
• إنشاء كائنات JSON – تكوين الهياكل ديناميكيًا باستخدام عوامل التشغيل [] والطرق.
• الوصول إلى البيانات – قراءة القيم حسب المفاتيح والفهارس مع التحقق من الأنواع.
• التسلسل – تحويل كائن JSON مرة أخرى إلى سلسلة نصية مع التنسيق.
• العمل مع المصفوفات والكائنات المتداخلة – دعم الهياكل الهرمية المعقدة.
• معالجة الأخطاء – استثناءات عند وجود بيانات أو أنواع غير صحيحة.

مثال 1: التحليل وقراءة البيانات

لنشرح مثالًا بسيطًا: لدينا سلسلة نصية تحتوي على JSON تحتوي على معلومات عن مستخدم. نقوم بتحليلها واستخراج القيم:

#include <iostream>#include <nlohmann/json.hpp>

using json = nlohmann::json;

int main() {    std::string json_str = R"(        {            "name": "إيفان",            "age": 30,            "is_student": false,            "hobbies": ["قراءة", "برمجة", "رياضة"]        }    )";

    // تحليل السلسلة النصية إلى كائن json    json user = json::parse(json_str);

    // الوصول إلى البيانات مع التحقق من النوع    std::string name = user["name"];    int age = user["age"];    bool is_student = user["is_student"];

    std::cout << "الاسم: " << name << std::endl;    std::cout << "العمر: " << age << std::endl;    std::cout << "طالب: " << (is_student ? "نعم" : "لا") << std::endl;

    // العمل مع المصفوفة    auto& hobbies = user["hobbies"];    std::cout << "الهوايات: ";    for (const auto& hobby : hobbies) {        std::cout << hobby << " ";    }    std::cout << std::endl;

    return 0;}

مثال 2: إنشاء JSON وتسلسله

غالبًا ما يكون مطلوبًا تكوين هيكل JSON برمجيًا. الكود التالي ينشئ كائنًا يحتوي على بيانات كتاب ويخرجه بصيغة منسقة:

#include <iostream>#include <nlohmann/json.hpp>

using json = nlohmann::json;

int main() {    // إنشاء كائن فارغ    json book;

    // ملء البيانات    book["title"] = "الحرب والسلام";    book["author"] = "ليو تولستوي";    book["year"] = 1869;    book["genres"] = {"رواية", "أدب تاريخي"};

    // كائن متداخل    book["publisher"]["name"] = "إكسمو";