基于C++怎么编写一个Json解析器

这篇文章主要介绍了基于c++怎么编写一个JSON解析器的相关知识，内容详细易懂，操作简单快捷，具有一定借鉴价值，相信大家阅读完这篇基于C++怎么编写一个json解析器文章都会有所收获，下面我们一起来看看吧。

代码

JsonSerialize.h

#pragma once#ifndef _JSON_SERIALIZE_#define _JSON_SERIALIZE_// #include "Util.h"#include <fstream>#include <string>#include <vector>#include <map>// NAME_SPACE_START(Json)enum JsonType {    None,    Number,    String,    Array,    Bool,    Null,    Object};class JNull {public:    JNull() {}    ~JNull() {}};template<typename T>class JBaseObject {public:    JBaseObject() {}    virtual ~JBaseObject() {}    virtual JBaseObject* clone() = 0;};template<typename T>class JHolderObject :public JBaseObject<T> {private:public:    T value;    JHolderObject(const T& val) :value(val) {}    ~JHolderObject() {}    JBaseObject<T>* clone() override;};template<typename ValueType>class JObject {private:    JBaseObject<ValueType>* _value = nullptr;public:    JObject() {}    JObject(const ValueType& value);    JObject(const JObject& obj) :_value(obj._value->clone()) {}    ~JObject();    JObject<ValueType>& operator=(const ValueType& value);    ValueType* Cast() {        JHolderObject<ValueType>* temp = dynamic_cast<JHolderObject<ValueType>*>(_value);        return temp ? &temp->value : NULL;    }    ValueType& RefCast() {        return (static_cast<JHolderObject<ValueType>*>(_value))->value;    }};template<typename T>class JsonItemBase {public:    JsonItemBase() {}    virtual ~JsonItemBase() {}    virtual void f() {}};template<typename T>class JsonItem {private:    // JObject<T> _value;    T _value;public:    JsonItem() {}    JsonItem(const JsonItem&);    JsonItem(const JObject<T>& obj);    JsonItem(const T& obj);    ~JsonItem() {};    T& GetItemRefValue() {        return this->_value;    }    T* GetItemLpValue() {        return &this->_value;    }};class JsonKey {public:    JsonType _type{ JsonType::None };    std::wstring _key{ L"" };    JsonKey() {}    JsonKey(const JsonType& type, const std::wstring& key) :_type(type), _key(key) {}    bool operator<(const JsonKey&) const;};class JsonValue {public:    void* _value{ nullptr };    size_t _size{ 0 };    JsonValue() {}    JsonValue(void* value, const int& size) :_value(value), _size(size) {}};class JsonSerialize {    using string = std::string;private:    std::vector<std::pair<JsonKey, JsonValue>> content;    string _filePath;public:    JsonSerialize() {}    JsonSerialize(const string filePath);    ~JsonSerialize() {};    bool Load(const string filePath = "");    template<typename T>    JsonItem<T>* GetValueByKey(string key);    std::vector<std::pair<JsonKey, JsonValue>>& GetContent();    void printAll(int tab = 0);private:};// NAME_SPACE_END()#endif //!_JSON_SERIALIZE_

JsonSerialize.cpp

#include "JsonSerialize.h"// #include "Util.h"#include <iOStream>#include <sstream>#include <atomic>#include <exception>#include <fstream>#include <ios>#include <string>#include <utility>#include <vector>#include <stack>// NAME_SPACE_START(Json)template<typename T>JBaseObject<T>* JHolderObject<T>::clone() {    return new JHolderObject<T>(this->value);}// template<typename T>// T& JHolderObject<T>::GetValue(){//     return value;// }template<typename ValueType>JObject<ValueType>::JObject(const ValueType& value) {    _value = new JHolderObject<ValueType>(value);}template<typename ValueType>JObject<ValueType>::~JObject() {    if (_value) delete _value;}template<typename ValueType>JObject<ValueType>& JObject<ValueType>::operator=(const ValueType& value) {    if (_value) delete _value;    _value = new JHolderObject<ValueType>(value);    return *this;}// template<typename ValueType>// ValueType* JObject<ValueType>::Cast(){//     JHolderObject<ValueType>* temp=dynamic_cast<JHolderObject<ValueType>*>(_value);//     return temp?&temp->GetValue():NULL;// }// template<typename ValueType>// ValueType& JObject<ValueType>::RefCast(){//     return (dynamic_cast<JHolderObject<ValueType>&>(_value)).GetValue();// }// template<typename T>// JsonItem<T>::JsonItem(const JObject<T>& value)//     :JsonItemBase<T>(){//     this->_value=value;// }template<typename T>JsonItem<T>::JsonItem(const T& objList){    this->_value = objList;}// //获取值// template<typename T>// T& JsonItem<T>::GetItemRefValue(){//     return this->_value.RefCast();// }// template<typename T>// T* JsonItem<T>::GetItemLpValue(){//     return this->_value.Cast();// }std::ifstream _file;void OpenFile(const std::string filePath) {    _file.open(filePath, std::ios::in);    if (!_file.is_open()) return;}void CloseFile() {    _file.close();}bool JsonKey::operator<(const JsonKey& j_key) const {    return false;}JsonSerialize::JsonSerialize(const std::string filePath) {    this->_filePath = filePath;}bool isFirst = true;bool isQuote = false;bool isKey = true;bool isObj = false;bool isObjEnd = true;bool isArrEnd = true;JsonType curType = JsonType::Null;size_t objListDeep = 0;size_t arrDeep = 0;std::wstring key = L"";std::wstring value = L"";std::stack<std::wstring> arrKey;std::stack<JsonType> cer;std::vector<std::pair<bool,JsonItem<std::vector<JsonValue>>*>> arrValueList; //false直接放到对象中 true 放到objList中std::vector<std::pair<bool,JsonItem<JsonSerialize>*>> objList;               //false直接放到对象中 true 放到arrValueList中void freeAll() {    for (std::pair<bool, JsonItem<std::vector<JsonValue>>*> item : arrValueList)        if (item.second) delete item.second;    for (std::pair<bool, JsonItem<JsonSerialize>*> item : objList)        if (item.second) delete item.second;}std::string stows(std::wstring& ws){    std::string curLocale = setlocale(LC_ALL, NULL); // curLocale = "C";    setlocale(LC_ALL, "chs");    const wchar_t* _Source = ws.c_str();    size_t _Dsize = 2 * ws.size() + 1;    char* _Dest = new char[_Dsize];    memset(_Dest, 0, _Dsize);    wcstombs(_Dest, _Source, _Dsize);    std::string result = _Dest;    delete[]_Dest;    setlocale(LC_ALL, curLocale.c_str());    return result;}bool isBool(const std::wstring& str) {    return str == L"true";}bool isNumber(const std::wstring& str) {    std::wstring wstr = str;    std::stringstream ss(stows(wstr));    double d;    char c;    if (!(ss >> d)) return false;    if (ss >> c) return false;    return true;}bool Analysis(const char* buffer, std::vector<std::pair<JsonKey, JsonValue>>& content, const size_t length) {    size_t charLength = strlen(buffer) < length ? strlen(buffer) : length;    for (size_t i = 0; i < charLength; i++) {        char ch = buffer[i];        std::cout << ch;        if (ch == '{' && !isQuote) {            objListDeep++;            curType = JsonType::Object;            if (objListDeep >= 2) {                bool flag = (cer.empty() || cer.top() == JsonType::Object) ? false : true;                objList.push_back(std::pair<bool, JsonItem<JsonSerialize>*>(flag, new JsonItem<JsonSerialize>()));                isObj = true;                isObjEnd = false;                if (!isArrEnd) cer.push(JsonType::Array);                cer.push(JsonType::Object);                if (isKey) arrKey.push(L"");            }        }        else if (ch == '}' && !isQuote) {            if (objListDeep == 1 && isFirst == true) isFirst = false;            else if (objListDeep == 1 && isFirst == false) return false;            objListDeep--;            isObjEnd = true;            if (objListDeep != 0)                Goto addArray;        }        else if (ch == '[' && !isQuote) {            bool flag = (cer.empty() || cer.top() == JsonType::Object) ? false : true;            curType = JsonType::Array;            arrDeep++;            arrValueList.push_back(std::pair<bool, JsonItem<std::vector<JsonValue>>*>(flag,new JsonItem<std::vector<JsonValue>>()));            isArrEnd = false;            if (!isObjEnd) cer.push(JsonType::Object);            cer.push(JsonType::Array);        }        else if (ch == ']' && !isQuote) {            arrDeep--;            if (arrDeep == 0) isArrEnd = true;            goto addArray;        }        else if (ch == ' ' && !isQuote) continue;        else if (ch == '"' && !isQuote) {            isQuote = true;            if (isKey) key += L"\"";            else value += L"\"";        }        else if (ch == '"' && isQuote) {            isQuote = false;            if (isKey) key += L"\"";            else value += L"\"";        }        else if (ch == ':' && !isQuote) isKey = false;        else if ((ch == ',' || ch == '\n') && !isQuote) {            if ((key == L"" && value == L"" && objList.size() == 0 && arrValueList.size() == 0)                || (key == L"" && value == L"" && !isArrEnd)) continue;addArray:   std::wstring inpuTKEy = key == L"" ? L"" : key.replace(0, 1, L"");            inputKey = inputKey == L"" ? L"" : inputKey.replace(inputKey.find_last_of(L"\""), 1, L"");            JsonKey j_key;            JsonValue j_value;            JsonType insertType = JsonType::Null;            j_key._key = inputKey;            if (value == L"true" || value == L"false") {                  //Bool                JsonItem<bool> *objList=new JsonItem<bool>(isBool(value));                size_t size = sizeof(objList);                j_value._value = objList;                j_value._size = 1;                j_key._type = JsonType::Bool;            }            else if (value.find(L"\"") == 0 && value.find_last_of(L"\"") == value.size() - 1) { //String                size_t n = value.size();                std::wstring* temp = new std::wstring(value.begin(), value.end());                JsonItem<std::wstring*> *objList=new JsonItem<std::wstring*>(temp);                j_value._value = objList;                j_value._size = n;                j_key._type = JsonType::String;            }            else if (isNumber(value)) {                                          //Number                double result = 0;                std::stringstream ss(stows(value));                ss >> result;                JsonItem<double> *objList=new JsonItem<double>(result);                size_t size = sizeof(objList);                j_value._value = objList;                //memcpy_s(j_value._value, size, &objList, size);                j_value._size = 1;                j_key._type = JsonType::Number;            }            else if (arrValueList.size() != 0 && objList.size() != 0) {//Array Add or Object Add                if (!isObjEnd) {                    arrKey.push(inputKey);                    key = L"";                    isKey = true;                    continue;                }                cer.pop();                void* _val = curType == JsonType::Object ? (void*)objList.back().second : (void*)arrValueList.back().second;                size_t _si = curType == JsonType::Object ?                    objList.back().second->GetItemRefValue().GetContent().size() :                    arrValueList.back().second->GetItemLpValue()->size();                j_key._key = arrKey.top();                j_value._value = _val;                j_value._size = _si;                j_key._type = JsonType::Object;                if (curType == JsonType::Object) objList.pop_back();                else arrValueList.pop_back();                //接下来确认是放到obj 还是 arrvalue 通过cer栈顶元素判断                JsonType upType = cer.top();                arrKey.pop();                if (upType == JsonType::Object)                    objList.back().second->GetItemLpValue()->GetContent().push_back(std::pair<JsonKey, JsonValue>(j_key, j_value));                else                     arrValueList.back().second->GetItemLpValue()->push_back(j_value);                continue;            }            else if (objList.size() != 0) {//Object                if (!isObjEnd && isKey) {                    arrKey.push(inputKey);                    key = L"";                    continue;                }                cer.pop();                j_key._key = arrKey.top();                arrKey.pop();                j_value._value = objList.back().second;                j_value._size = objList.back().second->GetItemRefValue().GetContent().size();                j_key._type = JsonType::Object;                objList.pop_back();                if (objList.size() != 0) {                    objList.back().second->GetItemLpValue()->GetContent().push_back(std::pair<JsonKey, JsonValue>(j_key, j_value));                    continue;                }            }            else if (arrValueList.size() != 0 && objList.size() == 0) {//Array                if (!isArrEnd) {                    arrKey.push(inputKey);                    key = L"";                    isKey = true;                    continue;                }                cer.pop();                j_key._key = arrKey.empty()?inputKey:arrKey.top();                if (!arrKey.empty()) arrKey.pop();                j_value._value = arrValueList.back().second;                j_value._size = arrValueList.back().second->GetItemLpValue()->size();                j_key._type = JsonType::Array;                arrValueList.pop_back();                if (arrValueList.size() != 0) {                    arrValueList.back().second->GetItemLpValue()->push_back(j_value);                    continue;                }            }            else if (value == L"") {                               //Null                JsonItem<JNull>* objList = new JsonItem<JNull>();                size_t size = sizeof(objList);                j_value._value = objList;                j_value._size = 0;                j_key._type = JsonType::Null;            }            std::pair<JsonKey, JsonValue> pair(j_key, j_value);            if (!isObjEnd) {                objList.back().second->GetItemRefValue().GetContent().push_back(pair);            }            else content.push_back(pair);            key = L"";            value = L"";            isKey = true;            if (objListDeep == 1 && isObj) isObj = false;        }        else {            if (isKey && isQuote) key += std::wstring(1, ch);            else if (isKey && !isQuote) return false;            else if (!isKey) value += std::wstring(1, ch);        }        if (objListDeep < 0 || arrDeep < 0) return false;    }    return true;}bool JsonSerialize::Load(const string filePath) {    try {        if (filePath != "") {            this->_filePath = filePath;        }        OpenFile(this->_filePath);        while (!_file.eof()) {            char buffer[0x4000] = "";            size_t length = sizeof(buffer) / sizeof(char);            _file.read(buffer, length);            if (!Analysis(buffer, content, length)) {                CloseFile();                return false;            }        }        CloseFile();        freeAll();        return objListDeep == 0 && arrDeep == 0;    }    catch (std::exception ex) {        throw ex;    }}std::vector<std::pair<JsonKey, JsonValue>>& JsonSerialize::GetContent() {    return this->content;}template<typename T>JsonItem<T>* JsonSerialize::GetValueByKey(string key){    JsonItem<T>* temp_value = nullptr;    for (auto item : this->content) {        if (item.first._key == key) {            temp_value = (JsonItem<T>*)(item.second._value);            break;        }    }    return temp_value;}void coutTab(int count) {    while (count--) {        std::cout << '\t';    }}void JsonSerialize::printAll(int tab) {    auto res = this->content;    coutTab(tab);    std::cout << "{" << std::endl;    for (auto it = res.begin(); it != res.end(); it++) {        JsonKey temp_key = it->first;        if (temp_key._type == JsonType::Number) {            JsonItem<double>* temp_value = (JsonItem<double>*)(it->second._value);            coutTab(tab + 1);            std::wcout << temp_key._key << " : " << temp_value->GetItemRefValue() << std::endl;        }        else if (temp_key._type == JsonType::String) {            JsonItem<std::wstring*>* temp_value = (JsonItem<std::wstring*>*)(it->second._value);            coutTab(tab + 1);            std::wcout << temp_key._key << " : " << *temp_value->GetItemRefValue() << "" << std::endl;        }        else if (temp_key._type == JsonType::Null) {            JsonItem<JNull>* temp_value = (JsonItem<JNull>*)(it->second._value);            coutTab(tab + 1);            std::wcout << temp_key._key << " : " << "NULL" << std::endl;        }        else if (temp_key._type == JsonType::Bool) {            JsonItem<bool>* temp_value = (JsonItem<bool>*)(it->second._value);            coutTab(tab + 1);            std::wcout << temp_key._key << " : " << (temp_value->GetItemRefValue() ? "true" : "false") << std::endl;        }        else if (temp_key._type == JsonType::Object) {            JsonItem<JsonSerialize>* temp_value = (JsonItem<JsonSerialize>*)(it->second._value);            temp_value->GetItemRefValue().printAll(tab + 1);        }        else if (temp_key._type == JsonType::Array) {            JsonItem<std::vector<JsonValue>>* temp_value =                (JsonItem<std::vector<JsonValue>>*)(it->second._value);            coutTab(tab + 1);            std::wcout << temp_key._key << ":[" << std::endl;            for (auto item : temp_value->GetItemRefValue()) {                JsonItem<JsonSerialize>* tt_value = (JsonItem<JsonSerialize>*)(item._value);                tt_value->GetItemLpValue()->printAll(tab + 2);            }            coutTab(tab + 1);            std::cout << "]" << std::endl;        }    }    coutTab(tab);    std::cout << "}" << std::endl;}// NAME_SPACE_END()

main.cpp

int main() {    JsonSerialize json("F:\\C++\\mySource\\example\\test.json");    json.Load();    json.printAll();    return 0;}

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