Json格式作为input文件格式，开源库nlohmann/json教程，包括静态变量

当我们有很多参数需要读入程序时，可以将这些参数写在一个input文件中，程序启动后读入。如果输入的参数还具有一定的层级关系而变得复杂时，那就可以考虑使用json格式的输入文件了。例如下面这样的输入：

{
  "pi": 3.141,
  "happy": true,
  "name": "Niels",
  "nothing": null,
  "answer": {
    	"everything": 42
  },
  "list": [1, 0, 2],
  "object": {
	    "currency": "USD",
 	    "value": 42.99
  }
}

本文推荐一个非常好用的json文件读写开源库，并介绍一些满足大多数人使用场景的基础用法。

开源库：nlohmann/json，地址：https://github.com/nlohmann/json

安装方式非常简单，将库中的nlohmann文件夹拷贝到/usr/include中即可（linux操作系统）。

在主函数文件中引用头文件：

#include "nlohmann/json.hpp"
using json = nlohmann::json;

在讲怎样从文件中读取json数据之前，先说说开源库中定义的json对象。

1. 定义json对象

      // 定义json对象，像初始化c++map类型对象一样初始化json对象
      json j;
      j["pi"] = 3.14;
      j["name"] = "Niels";
      j["if_happy"] = true;
      j["nothing"] = nullptr;
      j["book"]["id"] = 12345;
      j["book"]["price"] = 12.5;
      j["list"] = {1,0,3};
      j["object"] = {{"currency","usd"},{"value",22.5}};
   

   此时json对象j已经含有上述初始化的各个成员，成员的获取如下：

      // 成员获取示例1
      double num_pi;
      num_pi = j["pi"].get();
      // 成员获取示例2
      auto money = j["object"];
      
      cout< 

2. c++ string对象与json对象的数据交换

      // 使用string对象解析获得json对象，用到json::parse(string s)函数
      string s;
      // 从json对象获得对象的内容并放入string对象中（术语叫序列化），数字4指的是对象输出的字符串换行的缩进为4
      s = j.dump(4);      
      cout< 

3. json对象的文件读入与输出

   // 终于到了文件了，这部分是大部分人需要用到的，就是从文件中读入json，或者输出json格式的文件
      ofstream os{"out.plt"};
      if(!os) cout<<"file open failed"<"out.plt"};
      if(!is) cout<<"input file open failed"<>j;
      cout< 

4. 枚举变量在json对象中怎么表示
   由于默认情况下json把枚举序列化为整型，可能会出现错误，所以需要使用宏定义NLOHMANN_JSON_SERIALIZE_ENUM来把枚举变量和string绑定在一起，且定义一个无效的枚举变量来防止错误，枚举这块比较绕，可以参考链接：https://json.nlohmann.me/features/enum_conversion/

   // example enum type declaration
   enum class TaskState {
     TS_STOPPED,
     TS_RUNNING,
     TS_COMPLETED,
     TS_INVALID=-1,
   };
   
   // map TaskState values to JSON as strings
   NLOHMANN_JSON_SERIALIZE_ENUM( TaskState, {
     {TaskState::TS_INVALID, nullptr},
     {TaskState::TS_STOPPED, "stopped"},
     {TaskState::TS_RUNNING, "running"},
     {TaskState::TS_COMPLETED, "completed"},
   })
      
   s = R"({
     "task":"running"
   })";
   // json key:value对的value现在用宏定义绑定的string来赋值，json对象自动会将其匹配到对应的枚举变量
   j = json::parse(s);
   TaskState task=j["task"];
   cout<(task)< 

5. 用户自定义类对象与json对象的数据互传

   如果用户自定义的类对象需要从json对象读入成员变量的值，或者从对象中抽出数据到json对象中，可以定义两个名为to_json()和from_json()的函数，即可直接使用 = 赋值运算符来操作json对象和用户自定义对象的互相转换了

   class person{
   public:
      string name;
      int age;
   };
   person p{"Taylor",18};
   j = p;
   cout<NLOHMANN_DEFINE_TYPE_NON_INTRUSIVE(person, name, age);
   

全部代码如下：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include "nlohmann/json.hpp"
using json=nlohmann::json;
using namespace std;

class person{
public:
   string name;
   int age;
};

// 方式1 ， 如果使用该方式，将下面 #if 0 改为 #if 1
#if 0
void to_json(json& j, const person& p)
{
   j = json{{"name", p.name}, {"age",p.age}};
}
void from_json(const json& j, person& p)
{
   p = person{j["name"].get(), j["age"].get()};
}
#else
// 方式2
NLOHMANN_DEFINE_TYPE_NON_INTRUSIVE(person, name, age);
#endif

// example enum type declaration
enum class TaskState {
    TS_STOPPED,
    TS_RUNNING,
    TS_COMPLETED,
    TS_INVALID=-1,
};

// map TaskState values to JSON as strings
NLOHMANN_JSON_SERIALIZE_ENUM( TaskState, {
    {TaskState::TS_INVALID, nullptr},
    {TaskState::TS_STOPPED, "stopped"},
    {TaskState::TS_RUNNING, "running"},
    {TaskState::TS_COMPLETED, "completed"},
})


int main()
{
   cout<<"--------------------- part 1 -------------------"<1,0,3};
   j["object"] = {{"currency","usd"},{"value",22.5}};
   cout<();
   // 成员获取示例2
   auto money = j["object"];
   
   cout<"out.plt"};
   if(!os) cout<<"file open failed"<"out.plt"};
   if(!is) cout<<"input file open failed"<>j;
   cout<"Taylor",18};
   j = p;
   cout<(task)< 
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参考：
 
https://blog.csdn.net/u011341856/article/details/108797920
 
https://json.nlohmann.me/features/enum_conversion/