RapidJSON 处理 JSON（高性能 C++ 库）（四）
第四部分：RapidJSON 处理 JSON（高性能 C++ 库）
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一：RapidJSON 库概述与环境配置
1.1 RapidJSON 是什么？
RapidJSON 是一个高效、可移植的 C++ JSON 解析库，专为高性能应用设计。它具有以下特点：
超快：比许多 JSON 库（如 cJSON、JSONCPP）解析速度更快，适用于高性能应用。
全功能：支持DOM（文档对象模型）解析和SAX（流式解析），适用于不同场景。
零依赖：仅使用 C++ 标准库，无需额外的库支持。
1.2 RapidJSON 适用场景
大规模数据处理（如日志分析、金融数据解析）。
游戏开发（解析游戏配置）。
嵌入式开发（存储和解析 IoT 设备 JSON 数据）。
高并发服务器（解析 API 响应，提高吞吐量）。
1.3 下载和安装 RapidJSON
方法 1：使用 vcpkg安装（推荐）（Windows / Linux）
#如果使用 vcpkg 作为包管理工具，可以直接安装：
vcpkg install rapidjson
方法 2：使用系统包管理器
- Ubuntu/Debian：
sudo apt install rapidjson-dev
- Mac（Homebrew）：
brew install rapidjson
安装后，在 CMakeLists.txt 中添加：
find_package(RapidJSON CONFIG REQUIRED)
然后在代码中：
#include 方法 2：手动下载
1.从 RapidJSON GitHub 下载源码。
访问该页面，点击绿色的 Code 按钮，选择 Download ZIP，然后解压缩到你本地的某个目录，或者使用 Git 命令进行克隆：
git clone https://github.com/Tencent/rapidjson.git
2.将 include目录加入项目：
#include "rapidjson/document.h"
#include "rapidjson/prettywriter.h" // 用于格式化输出
#include "rapidjson/stringbuffer.h" // 用于缓存输出
这些头文件提供了 RapidJSON 主要功能的接口：
-
document.h：用于解析 JSON 数据并创建 JSON 对象。 -
prettywriter.h：用于将 JSON 数据格式化为易读的字符串。 -
stringbuffer.h：用于将 JSON 数据写入字符串。
3.RapidJSON 仅包含头文件，因此无需编译。
RapidJSON 是只有头文件的 C++ 库。只需把 include/rapidjson 目录复制至系统或项目的 include 目录中。
1.4 在 C++ 项目中集成 RapidJSON（CMake / vcpkg）
如果项目使用 CMake，可以这样安装：
-
在 CMakeLists.txt中添加：
include(FetchContent) FetchContent_Declare( rapidjson GIT_REPOSITORY https://github.com/Tencent/rapidjson.git GIT_TAG master ) FetchContent_MakeAvailable(rapidjson) -
然后在代码中
#include直接使用。
使用示例：
#include 二：使用 RapidJSON 解析 JSON
- 解析 JSON 字符串为 RapidJSON DOM
- 访问 JSON 对象的键值对和数组元素
- 使用 SAX 解析大 JSON 文件（事件驱动方式）
2.1 解析 JSON 对象
2.1.1 解析基本 JSON
✅ 目标 JSON
{
"name": "张三",
"age": 30,
"married": true
}
✅ C++ 代码
#include ✅ 输出
姓名: 张三
年龄: 30
已婚: 是
2.1.2 解析 JSON 数据并输出
#include 代码说明：
- 创建 RapidJSON 文档对象：
rapidjson::Document document;：这是用来解析 JSON 数据的对象。它内部会保存 JSON 数据的结构。
- 解析 JSON 字符串：
document.Parse(json)：解析给定的 JSON 字符串。如果解析成功，返回值为true，否则会返回错误信息。
- 检查 JSON 成员并输出：
HasMember("name")：检查 JSON 对象是否包含名为"name"的字段。document["name"].GetString()：从 JSON 对象中提取"name"字段的值，并作为字符串输出。
- 输出解析结果：
- 根据 JSON 中的字段，程序将输出每个字段的内容，例如
"name": "John"将输出Name: John。
- 根据 JSON 中的字段，程序将输出每个字段的内容，例如
输出结果：
Name: John
Age: 30
City: New York
2.1.3 进一步扩展
你可以扩展这个示例，处理更多复杂的 JSON 数据，甚至解析嵌套的 JSON 对象或数组。
解析嵌套 JSON 对象
假设我们有一个更复杂的 JSON 字符串，包含嵌套的 JSON 对象：
{
"name": "John",
"age": 30,
"address": {
"street": "5th Avenue",
"city": "New York"
}
}
你可以如下解析：
#include 输出结果：
Name: John
Age: 30
Street: 5th Avenue
City: New York
总结：
- 使用 RapidJSON 可以方便地解析 JSON 字符串，提取其中的数据，并进行相应的处理。
- 解析时需要检查字段是否存在，避免访问不存在的字段引发错误。
- 可以解析简单的 JSON 字符串，也可以处理嵌套的 JSON 对象，甚至是数组等复杂数据结构。
2.2 解析 JSON 数组
示例 2：解析数组
✅ 目标 JSON
{
"cities": ["北京", "上海", "广州"]
}
✅ C++ 代码
const char* json = R"({"cities": ["北京", "上海", "广州"]})";
Document doc;
doc.Parse(json);
const Value& cities = doc["cities"];
for (SizeType i = 0; i < cities.Size(); i++) {
cout << "城市 " << i + 1 << ": " << cities[i].GetString() << endl;
}
✅ 输出
城市 1: 北京
城市 2: 上海
城市 3: 广州
2.3 解析并格式化输出 JSON 数据
RapidJSON 提供了 PrettyWriter 类，允许你对 JSON 数据进行格式化输出，加入缩进、换行等
代码示例：解析并格式化输出 JSON 数据
#include