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C++结构体与JSON的相互转换

news 2025/10/10 16:16:28

在现代软件开发中，数据的序列化和反序列化是一个常见的需求。尤其在客户端和服务器之间的数据交换中，JSON因其简单、易读和良好的兼容性而被广泛使用。本文将介绍如何在C++中实现结构体和JSON之间的相互转换，重点介绍使用 nlohmann/json库。

nlohmann/json库简介

nlohmann/json是一个流行的开源JSON库，支持C++11及以上版本。它提供了直观和简洁的接口，能够轻松地将C++对象与JSON数据相互转换。

安装nlohmann/json库

可以通过以下几种方式安装 nlohmann/json库：

使用包管理器（如vcpkg或Conan）：
```
vcpkg install nlohmann-json
```
手动下载库文件，并将 json.hpp包含到你的项目中：
```
#include "json.hpp"
```

C++结构体与JSON的相互转换

定义结构体

首先，定义一个C++结构体，例如：

struct Person {std::string name;int age;std::string address;
};

转换函数

为了实现结构体与JSON的相互转换，需要定义两个函数：一个用于序列化（结构体转JSON），另一个用于反序列化（JSON转结构体）。

#include <iostream>
#include <string>
#include "json.hpp"using json = nlohmann::json;struct Person {std::string name;int age;std::string address;
};// 序列化：结构体 -> JSON
void to_json(json& j, const Person& p) {j = json{{"name", p.name}, {"age", p.age}, {"address", p.address}};
}// 反序列化：JSON -> 结构体
void from_json(const json& j, Person& p) {j.at("name").get_to(p.name);j.at("age").get_to(p.age);j.at("address").get_to(p.address);
}

使用示例

int main() {// 创建一个Person对象Person person = {"John Doe", 30, "123 Main St"};// 将Person对象序列化为JSONjson j = person;std::cout << "Serialized JSON: " << j << std::endl;// 将JSON反序列化为Person对象Person new_person = j.get<Person>();std::cout << "Deserialized Person: " << new_person.name << ", " << new_person.age << ", " << new_person.address << std::endl;return 0;
}

处理复杂结构体

如果结构体包含复杂数据类型或嵌套结构体，可以使用相同的方法进行处理。以下是一个示例：

struct Address {std::string city;std::string street;
};struct Employee {std::string name;int age;Address address;
};// 序列化：结构体 -> JSON
void to_json(json& j, const Address& a) {j = json{{"city", a.city}, {"street", a.street}};
}void to_json(json& j, const Employee& e) {j = json{{"name", e.name}, {"age", e.age}, {"address", e.address}};
}// 反序列化：JSON -> 结构体
void from_json(const json& j, Address& a) {j.at("city").get_to(a.city);j.at("street").get_to(a.street);
}void from_json(const json& j, Employee& e) {j.at("name").get_to(e.name);j.at("age").get_to(e.age);j.at("address").get_to(e.address);
}int main() {// 创建一个Employee对象Address address = {"New York", "5th Avenue"};Employee employee = {"Alice", 28, address};// 将Employee对象序列化为JSONjson j = employee;std::cout << "Serialized JSON: " << j << std::endl;// 将JSON反序列化为Employee对象Employee new_employee = j.get<Employee>();std::cout << "Deserialized Employee: " << new_employee.name << ", " << new_employee.age << ", " << new_employee.address.city << ", " << new_employee.address.street << std::endl;return 0;
}