nlohmann::json与结构体之间的相互转换

### 使用 `nlohmann::json` 进行 C++ 结构体的序列化和反序列化 #### 1. 序列化 (C++ 结构体 → JSON) 通过定义 `to_json` 函数，可以将自定义结构体转换为 JSON 对象。以下是具体的实现： ```cpp #include <iostream> #include "nlohmann/json.hpp" using json = nlohmann::json; namespace example { struct Person { std::string name; int age; double score; }; // 定义 to_json 方法用于序列化 void to_json(json& j, const Person& p) { j = json{{"name", p.name}, {"age", p.age}, {"score", p.score}}; } } int main() { example::Person person{"Alice", 30, 87.5}; json j = person; // 自动调用 to_json 方法完成序列化 std::cout << j.dump(4) << std::endl; // 输出格式化的 JSON 字符串 } ``` 此代码展示了如何利用 `to_json` 将 `example::Person` 类型的对象转化为 JSON 表达形式[^1]。 --- #### 2. 反序列化 (JSON → C++ 结构体) 为了支持从 JSON 到 C++ 结构体的转换，需提供 `from_json` 函数。下面是一个完整的例子： ```cpp #include <iostream> #include "nlohmann/json.hpp" using json = nlohmann::json; namespace example { struct Person { std::string name; int age; double score; }; // 定义 from_json 方法用于反序列化 void from_json(const json& j, Person& p) { j.at("name").get_to(p.name); j.at("age").get_to(p.age); j.at("score").get_to(p.score); } } int main() { json j = R"( { "name": "Bob", "age": 25, "score": 92.3 })"_json; example::Person person; j.get_to(person); // 调用 from_json 实现反序列化 std::cout << "Name: " << person.name << "\n"; std::cout << "Age: " << person.age << "\n"; std::cout << "Score: " << person.score << "\n"; } ``` 这段代码演示了如何通过 `from_json` 方法解析 JSON 并填充到指定的 C++ 结构体实例中[^4]。 --- #### 3. 更简洁的方式：使用宏简化操作 如果不想手动编写 `to_json` 和 `from_json`，可以通过 `NLOHMANN_DEFINE_TYPE_INTRUSIVE` 或 `NLOHMANN_DEFINE_TYPE_NON_INTRUSIVE` 来快速实现序列化/反序列化逻辑。例如： ```cpp #include <iostream> #include "nlohmann/json.hpp" using json = nlohmann::json; struct People { std::string name; int age; std::string sex; int height; // 使用宏自动绑定字段 NLOHMANN_DEFINE_TYPE_INTRUSIVE(People, name, age, sex, height); }; int main() { People people{"John Doe", 30, "male", 180}; json json_obj = people; // 自动序列化 std::cout << "Serialized:\n" << json_obj.dump(4) << "\n"; // 测试反序列化 json input_data = R"({ "name": "Jane Smith", "age": 28, "sex": "female", "height": 165 })"_json; People deserialized_people = input_data; // 自动反序列化 std::cout << "Deserialized Name: " << deserialized_people.name << "\n"; } ``` 这种方式显著减少了重复代码量，并提高了开发效率[^2]。 --- #### 注意事项 - **异常处理**：在实际应用中应考虑捕获可能抛出的异常（如键不存在或类型不匹配），并采取适当措施。 - **命名空间管理**：当涉及多个命名空间时，确保 `to_json` 和 `from_json` 的声明位于目标类所在的相同命名空间下。 - **性能优化**：对于大规模数据集，评估不同方法间的性能差异以便选取最优方案。 ---