C++中的JSON处理：nlohmann/json

使用 nlohmann/json 库在 C++ 中处理 JSON

在现代 C++ 开发中，处理 JSON（JavaScript Object Notation）已成为创建 Web 服务、配置文件以及系统间数据交换不可或缺的一部分。完成此任务最流行且方便的库之一是 nlohmann/json（或简称 JSON for Modern C++）。它提供了直观的 API、极简的语法和高性能。在本文中，我们将详细介绍如何使用此库在 C++ 中解析、创建、修改和序列化 JSON 数据。

安装与包含

nlohmann/json 库是 header-only（仅由头文件组成）。要安装它，只需从官方仓库下载一个文件 json.hpp 并将其包含到项目中：

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

如果您使用 CMake，可以通过 FetchContent 或 vcpkg 包含该库。CMake 示例：

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)

库的主要功能

从字符串或文件解析 JSON – 将文本转换为结构化数据。
创建 JSON 对象 – 使用运算符 [] 和方法动态构建结构。
数据访问 – 通过键和索引读取值，并进行类型检查。
序列化 – 将 JSON 对象转换回带格式的字符串。
处理数组和嵌套对象 – 支持复杂的层次结构。
错误处理 – 在数据或类型不正确时抛出异常。

示例 1：解析和读取数据

让我们看一个简单的例子：我们有一个包含用户信息的 JSON 字符串。解析它并提取值：

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

using json = nlohmann::json;

int main() {    std::string json_str = R"(        {            "name": "Иван",            "age": 30,            "is_student": false,            "hobbies": ["чтение", "программирование", "спорт"]        }    )";

    // 将字符串解析为 json 对象    json user = json::parse(json_str);

    // 访问数据并进行类型检查    std::string name = user["name"];    int age = user["age"];    bool is_student = user["is_student"];

    std::cout << "Имя: " << name << std::endl;    std::cout << "Возраст: " << age << std::endl;    std::cout << "Студент: " << (is_student ? "да" : "нет") << std::endl;

    // 处理数组    auto& hobbies = user["hobbies"];    std::cout << "Хобби: ";    for (const auto& hobby : hobbies) {        std::cout << hobby << " ";    }    std::cout << std::endl;

    return 0;}

示例 2：创建和序列化 JSON

通常需要以编程方式构建 JSON 结构。以下代码创建一个包含书籍数据的对象，并以格式化形式输出：

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

using json = nlohmann::json;

int main() {    // 创建一个空对象    json book;

    // 填充数据    book["title"] = "Война и мир";    book["author"] = "Лев Толстой";    book["year"] = 1869;    book["genres"] = {"роман", "историческая литература"};

    // 嵌套对象    book["publisher"]["name"] = "Эксмо";