C++?Qt開發(fā)之運用QJSON模塊解析數(shù)據(jù)

更新時間：2024年01月30日 08:47:51 作者：lyshark

JSON（JavaScript?Object?Notation）是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式,它易于人閱讀和編寫,也易于機器解析和生成,本文主要介紹了Qt如何運用QJson組件的實現(xiàn)對JSON文本的靈活解析功能,需要的可以參考下

Qt 是一個跨平臺C++圖形界面開發(fā)庫，利用Qt可以快速開發(fā)跨平臺窗體應(yīng)用程序，在Qt中我們可以通過拖拽的方式將不同組件放到指定的位置，實現(xiàn)圖形化開發(fā)極大的方便了開發(fā)效率，本章將重點介紹如何運用QJson組件的實現(xiàn)對JSON文本的靈活解析功能。

JSON（JavaScript Object Notation）是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式，它易于人閱讀和編寫，也易于機器解析和生成。該格式是基于JavaScript語言的一個子集，但它是一種獨立于語言的數(shù)據(jù)格式，因此可以在許多不同的編程語言中使用。

該數(shù)據(jù)是以鍵值對的形式組織的，其中鍵是字符串，值可以是字符串、數(shù)字、布爾值、數(shù)組、對象（即嵌套的鍵值對集合）或null，在Qt中默認提供了QJson系列類庫，使用該類庫可以很方便的解析和處理JSON文檔。

1 解析單一鍵值對

實現(xiàn)解析根中的單一鍵值對，例如解析config.json配置文件中的blog,enable,status等這些獨立的字段值，在解析之前需要先通過QJsonDocument::fromJson將內(nèi)存中的字符串格式化為QJsonDocument類型，當有著該類型之后，則我們可以使用*.object()將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的QJsonObject對象，在對象中我們可以調(diào)用各種方法對內(nèi)存中的JSON數(shù)據(jù)進行處理。

以下是關(guān)于 QJsonDocument 類的一些常用方法的說明：

方法	說明
QJsonDocument()	構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建一個空的 JSON 文檔。
QJsonDocument(const QJsonObject &object)	通過給定的 JSON 對象構(gòu)造 JSON 文檔。
QJsonDocument(const QJsonArray &array)	通過給定的 JSON 數(shù)組構(gòu)造 JSON 文檔。
QJsonDocument(const QJsonValue &value)	通過給定的 JSON 值構(gòu)造 JSON 文檔。
QJsonDocument(const QJsonDocument &other)	復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。
QJsonDocument &operator=(const QJsonDocument &other)	賦值運算符。
bool isNull() const	檢查文檔是否為空。
bool isEmpty() const	檢查文檔是否為空，包括 JSON 數(shù)組或?qū)ο鬄榭盏那闆r。
QJsonObject object() const	返回文檔中的 JSON 對象。
QJsonArray array() const	返回文檔中的 JSON 數(shù)組。
QJsonValue value() const	返回文檔中的 JSON 值。
bool isArray() const	檢查文檔是否包含 JSON 數(shù)組。
bool isObject() const	檢查文檔是否包含 JSON 對象。
QByteArray toBinaryData() const	將文檔轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)據(jù)。
bool fromBinaryData(const QByteArray &data)	從二進制數(shù)據(jù)恢復(fù)文檔。
QString toJson(QJsonDocument::JsonFormat format = QJsonDocument::Compact) const	返回 JSON 字符串表示，可以選擇格式化的方式。
static QJsonDocument fromJson(const QString &json, QJsonParseError *error = nullptr)	從 JSON 字符串創(chuàng)建文檔。

以下是關(guān)于 QJsonObject 類的一些常用方法的說明：

方法	說明
QJsonObject()	構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建一個空的 JSON 對象。
QJsonObject(const QJsonObject &other)	復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。
QJsonObject &operator=(const QJsonObject &other)	賦值運算符。
bool isEmpty() const	檢查對象是否為空。
int size() const	返回對象中鍵值對的數(shù)量。
bool contains(const QString &key) const	檢查對象中是否包含指定的鍵。
QStringList keys() const	返回對象中所有鍵的列表。
QJsonValue value(const QString &key) const	返回與指定鍵關(guān)聯(lián)的值。
void insert(const QString &key, const QJsonValue &value)	向?qū)ο笾胁迦腈I值對。
QJsonObject &unite(const QJsonObject &other)	將另一個對象的鍵值對合并到當前對象。
void remove(const QString &key)	從對象中移除指定鍵及其關(guān)聯(lián)的值。
QJsonValue take(const QString &key)	移除并返回與指定鍵關(guān)聯(lián)的值。
void clear()	移除對象中的所有鍵值對，使其變?yōu)榭諏ο蟆?/td>
QJsonDocument toDocument() const	將對象轉(zhuǎn)換為 JSON 文檔。

當需要讀取參數(shù)時只需要使用find()方法查詢特定字段中的key值即可，按鈕on_pushButton_clicked被點擊后執(zhí)行如下流程；

void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{
    // 字符串格式化為JSON
    QJsonParseError err_rpt;
    QJsonDocument root_document = QJsonDocument::fromJson(config.toUtf8(), &err_rpt);
    if(err_rpt.error != QJsonParseError::NoError)
    {
        QMessageBox::information(nullptr,"提示","JSON格式錯誤",QMessageBox::Ok);
    }

    // 獲取到Json字符串的根節(jié)點
    QJsonObject root_object = root_document.object();

    // 解析blog字段
    QString blog = root_object.find("blog").value().toString();
    //std::cout << "字段對應(yīng)的值 = > "<< blog.toStdString() << std::endl;
    ui->lineEdit_blog->setText(blog);

    // 解析enable字段
    bool enable = root_object.find("enable").value().toBool();
    //std::cout << "是否開啟狀態(tài): " << enable << std::endl;
    ui->lineEdit_enable->setText(QString::number(enable));

    // 解析status字段
    int status = root_object.find("status").value().toInt();
    //std::cout << "狀態(tài)數(shù)值: " << status << std::endl;
    ui->lineEdit_status->setText(QString::number(status));
}

運行后點擊讀取數(shù)據(jù)按鈕，輸出效果如下；

2 解析單數(shù)組鍵值

實現(xiàn)解析簡單的單一對象與單一數(shù)組結(jié)構(gòu)，如配置文件中的GetDict與GetList既是我們需要解析的內(nèi)容，在解析時我們需要通過toVariantMap將字符串轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的Map容器，當數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換后則就可以通過Map[]的方式很容易的將其提取出來。

void MainWindow::on_pushButton_2_clicked()
{
    // 字符串格式化為JSON
    QJsonParseError err_rpt;
    QJsonDocument  root_document = QJsonDocument::fromJson(config.toUtf8(), &err_rpt);
    if(err_rpt.error != QJsonParseError::NoError)
    {
        QMessageBox::information(nullptr,"提示","JSON格式錯誤",QMessageBox::Ok);
    }

    // 獲取到Json字符串的根節(jié)點
    QJsonObject root_object = root_document.object();

    // 解析單一對象
    QJsonObject get_dict_ptr = root_object.find("GetDict").value().toObject();
    QVariantMap map = get_dict_ptr.toVariantMap();

    if(map.contains("address") && map.contains("username") && map.contains("password") && map.contains("update"))
    {
        QString address = map["address"].toString();
        QString username = map["username"].toString();
        QString password = map["password"].toString();
        QString update = map["update"].toString();

        std::cout
               << " 地址: " << address.toStdString()
               << " 用戶名: " << username.toStdString()
               << " 密碼: " << password.toStdString()
               << " 更新日期: " << update.toStdString()
               << std::endl;

        ui->listWidget->addItem(address);
        ui->listWidget->addItem(username);
        ui->listWidget->addItem(password);
        ui->listWidget->addItem(update);
    }

    // 解析單一數(shù)組
    QJsonArray get_list_ptr = root_object.find("GetList").value().toArray();

    for(int index=0; index < get_list_ptr.count(); index++)
    {
        int ref_value = get_list_ptr.at(index).toInt();
        std::cout << "輸出數(shù)組元素: " << ref_value << std::endl;

        ui->listWidget_2->addItem(QString::number(ref_value));
    }
}

運行后點擊解析數(shù)據(jù)按鈕，輸出效果如下；

3 解析多數(shù)組鍵值

實現(xiàn)解析字典嵌套字典或字典嵌套數(shù)組的結(jié)構(gòu)，如配置文件中的ObjectInArrayJson則是一個字典中嵌套了另外兩個字典而每個字典中的值又是一個Value數(shù)組，而與之相對應(yīng)的ArrayJson則是在列表中嵌套了另外一個列表，這兩中結(jié)構(gòu)的使用讀者可參照如下案例；

首先我們來看ObjectInArrayJson是如何被解析的，我們分別準備兩個ComboBox選擇框，當讀者點擊按鈕時我們通過toVariantMap將字典轉(zhuǎn)換為一個MAP容器，并通過toJsonArray轉(zhuǎn)換內(nèi)部的列表到JsonArray容器內(nèi)，其初始化部分如下所示；

void MainWindow::on_pushButton_3_clicked()
{
    // 字符串格式化為JSON
    QJsonParseError err_rpt;
    QJsonDocument  root_document = QJsonDocument::fromJson(config.toUtf8(), &err_rpt);
    if(err_rpt.error != QJsonParseError::NoError)
    {
        QMessageBox::information(nullptr,"提示","JSON格式錯誤",QMessageBox::Ok);
    }

    // 獲取到Json字符串的根節(jié)點
    QJsonObject root_object = root_document.object();

    // 找到Object對象
    QJsonObject one_object_json = root_object.find("ObjectInArrayJson").value().toObject();

    // 轉(zhuǎn)為MAP映射
    QVariantMap map = one_object_json.toVariantMap();

    // 尋找One鍵
    QJsonArray array_one = map["One"].toJsonArray();

    for(int index=0; index < array_one.count(); index++)
    {
        QString value = array_one.at(index).toString();

        std::cout << "One => "<< value.toStdString() << std::endl;
        ui->comboBox->addItem(value);
    }

    // 尋找Two鍵
    QJsonArray array_two = map["Two"].toJsonArray();

    for(int index=0; index < array_two.count(); index++)
    {
        QString value = array_two.at(index).toString();

        std::cout << "Two => "<< value.toStdString() << std::endl;
        ui->comboBox_2->addItem(value);
    }
}

同理，要實現(xiàn)解析數(shù)組中的數(shù)組也可以通過該方式實現(xiàn)，如配置文件中的ArrayJson既是我們需要解析的內(nèi)容，首先我們通過isArray判斷該節(jié)點是否為數(shù)組，如果是則通過toArray().at方法以此得到不同下標元素參數(shù)，并依次循環(huán)即可，其代碼如下所示；

void MainWindow::on_pushButton_4_clicked()
{
    // 字符串格式化為JSON
    QJsonParseError err_rpt;
    QJsonDocument  root_document = QJsonDocument::fromJson(config.toUtf8(), &err_rpt);
    if(err_rpt.error != QJsonParseError::NoError)
    {
        QMessageBox::information(nullptr,"提示","JSON格式錯誤",QMessageBox::Ok);
    }

    // 獲取到Json字符串的根節(jié)點
    QJsonObject root_object = root_document.object();

    // 獲取MyJson數(shù)組
    QJsonValue array_value = root_object.value("ArrayJson");

    // 驗證節(jié)點是否為數(shù)組
    if(array_value.isArray())
    {
        // 得到數(shù)組個數(shù)
        int array_count = array_value.toArray().count();

        // 循環(huán)數(shù)組個數(shù)
        for(int index=0;index <= array_count;index++)
        {
            QJsonValue parset = array_value.toArray().at((index));
            if(parset.isArray())
            {
                QString address = parset.toArray().at(0).toString();
                QString username = parset.toArray().at(1).toString();
                QString userport = parset.toArray().at(2).toString();

                std::cout
                        << "地址: " << address.toStdString()
                        << "用戶名: " << username.toStdString()
                        << "端口號: " << userport.toStdString()
                << std::endl;

                ui->comboBox_3->addItem(address);
                ui->comboBox_4->addItem(username);
                ui->comboBox_5->addItem(userport);
            }
        }
    }
}

運行后點擊兩個初始化按鈕則可以將字典或列表中的數(shù)據(jù)依次解析到不同的ComBobox列表框內(nèi)，輸出效果如下；

4 解析多字典鍵值

實現(xiàn)解析字典中嵌套多個參數(shù)或字典中嵌套參數(shù)中包含列表的數(shù)據(jù)集，如配置文件中的ObjectJson則是字典中存在多個鍵值對，而ObjectArrayJson則更進一步在多鍵值對中增加了列表的支持，解析此類內(nèi)容只需要依次逐級拆分即可，我們來看下如何實現(xiàn)對這些鍵值的靈活提取；

首先我們來實現(xiàn)對ObjectJson的參數(shù)解析功能，讀者可自行對比與之前1.3中的區(qū)別，可以發(fā)現(xiàn)這兩者的差別其實不大，解析ObjectJson完整代碼如下所示；

void MainWindow::on_pushButton_5_clicked()
{
    // 字符串格式化為JSON
    QJsonParseError err_rpt;
    QJsonDocument  root_document = QJsonDocument::fromJson(config.toUtf8(), &err_rpt);
    if(err_rpt.error != QJsonParseError::NoError)
    {
        QMessageBox::information(nullptr,"提示","JSON格式錯誤",QMessageBox::Ok);
    }

    // 獲取到Json字符串的根節(jié)點
    QJsonObject root_object = root_document.object();

    // 獲取MyJson數(shù)組
    QJsonValue object_value = root_object.value("ObjectJson");

    // 驗證是否為數(shù)組
    if(object_value.isArray())
    {
        // 獲取對象個數(shù)
        int object_count = object_value.toArray().count();

        // 循環(huán)個數(shù)
        for(int index=0;index <= object_count;index++)
        {
            QJsonObject obj = object_value.toArray().at(index).toObject();

            // 驗證數(shù)組不為空
            if(!obj.isEmpty())
            {
                QString address = obj.value("address").toString();
                QString username = obj.value("username").toString();

                std::cout << "地址: " << address.toStdString() << " 用戶: " << username.toStdString() << std::endl;
                ui->comboBox_6->addItem(address);
                ui->comboBox_7->addItem(username);
            }
        }
    }
}

接著我們來實現(xiàn)一個更為復(fù)雜的需求，解析多字典中嵌套的數(shù)組，如配置文件中的ObjectArrayJson則是我們需要解析的內(nèi)容，在之前解析字典部分保持與上述案例一致，唯一不同的是我們需要通過value("ulist").toArray()獲取到對應(yīng)字典中的數(shù)組，并通過循環(huán)的方式輸出。

如下案例中，當讀者點擊初始化按鈕時我們首先讓字典中的數(shù)據(jù)填充之ComboBox列表框中，接著當讀者點擊第一個列表框時我們讓其過濾出特定的內(nèi)容并賦值到第二個列表框中，以此實現(xiàn)聯(lián)動效果，首先初始化部分如下所示；

void MainWindow::on_pushButton_6_clicked()
{
    // 字符串格式化為JSON
    QJsonParseError err_rpt;
    QJsonDocument  root_document = QJsonDocument::fromJson(config.toUtf8(), &err_rpt);
    if(err_rpt.error != QJsonParseError::NoError)
    {
        QMessageBox::information(nullptr,"提示","JSON格式錯誤",QMessageBox::Ok);
    }

    // 獲取到Json字符串的根節(jié)點
    QJsonObject root_object = root_document.object();

    // 獲取MyJson數(shù)組
    QJsonValue object_value = root_object.value("ObjectArrayJson");

    // 驗證是否為數(shù)組
    if(object_value.isArray())
    {
        // 獲取對象個數(shù)
        int object_count = object_value.toArray().count();

        // 循環(huán)個數(shù)
        for(int index=0;index <= object_count;index++)
        {
            QJsonObject obj = object_value.toArray().at(index).toObject();

            // 驗證數(shù)組不為空
            if(!obj.isEmpty())
            {
                QString uname = obj.value("uname").toString();
                std::cout << "用戶名: " << uname.toStdString() <<  std::endl;

                ui->comboBox_8->addItem(uname);

                // 解析該用戶的數(shù)組
                int array_count = obj.value("ulist").toArray().count();

                std::cout << "數(shù)組個數(shù): "<< array_count << std::endl;

                for(int index=0;index < array_count;index++)
                {
                    QJsonValue parset = obj.value("ulist").toArray().at(index);

                    int val = parset.toInt();

                    std::cout << "Value = > "<< val << std::endl;
                    ui->comboBox_9->addItem(QString::number(val));
                }
            }
        }
    }
}

當?shù)谝粋€選擇框被選中時我們觸發(fā)currentIndexChanged信號，在其中只需要判斷uname.compare(arg1)是否相等如果相等則addItem追加到新的列表內(nèi)，運行效果如下所示，詳細實現(xiàn)可參考附件。

5 解析多字典嵌套

實現(xiàn)解析多個字典嵌套或多個列表嵌套的結(jié)構(gòu)，如配置文件中的NestingObjectJson則是字典中嵌套字典，而ArrayNestingArrayJson則是列表中嵌套列表，兩種的解析方式基本一致。

我們首先來實現(xiàn)第一種格式的解析，當按鈕被點擊后，我們首先查詢uuid字段并賦值到ComBobox列表中，實現(xiàn)代碼如下所示；

void MainWindow::on_pushButton_7_clicked()
{
    // 字符串格式化為JSON
    QJsonParseError err_rpt;
    QJsonDocument  root_document = QJsonDocument::fromJson(config.toUtf8(), &err_rpt);
    if(err_rpt.error != QJsonParseError::NoError)
    {
        QMessageBox::information(nullptr,"提示","JSON格式錯誤",QMessageBox::Ok);
    }

    // 獲取到Json字符串的根節(jié)點
    QJsonObject root_object = root_document.object();

    // 獲取NestingObjectJson數(shù)組
    QJsonValue array_value = root_object.value("NestingObjectJson");

    // 驗證節(jié)點是否為數(shù)組
    if(array_value.isArray())
    {
        // 得到內(nèi)部對象個數(shù)
        int count = array_value.toArray().count();
        std::cout << "對象個數(shù): " << count << std::endl;

        for(int index=0; index < count; index++)
        {
            // 得到數(shù)組中的index下標中的對象
            QJsonObject array_object = array_value.toArray().at(index).toObject();

            QString uuid = array_object.value("uuid").toString();

            // 追加數(shù)據(jù)
            std::cout << uuid.toStdString() << std::endl;
            ui->comboBox_10->addItem(uuid);

            // 開始解析basic中的數(shù)據(jù)
            QJsonObject basic = array_object.value("basic").toObject();

            QString lat = basic.value("lat").toString();
            QString lon = basic.value("lon").toString();

            std::cout << "解析basic中的lat字段: " << lat.toStdString() << std::endl;
            std::cout << "解析basic中的lon字段: " << lon.toStdString()<< std::endl;

            // 解析單獨字段
            QString status = array_object.value("status").toString();
            std::cout << "解析字段狀態(tài): " << status.toStdString() << std::endl;
        }
    }
}

當ComBobox組件中的currentIndexChanged信號被觸發(fā)時，則直接執(zhí)行對LineEdit編輯框的賦值操作，其代碼如下所示；

void MainWindow::on_comboBox_10_currentIndexChanged(const QString &arg1)
{
    // 字符串格式化為JSON
    QJsonParseError err_rpt;
    QJsonDocument  root_document = QJsonDocument::fromJson(config.toUtf8(), &err_rpt);
    if(err_rpt.error != QJsonParseError::NoError)
    {
        QMessageBox::information(nullptr,"提示","JSON格式錯誤",QMessageBox::Ok);
    }

    // 獲取到Json字符串的根節(jié)點
    QJsonObject root_object = root_document.object();

    // 獲取NestingObjectJson數(shù)組
    QJsonValue array_value = root_object.value("NestingObjectJson");

    // 驗證節(jié)點是否為數(shù)組
    if(array_value.isArray())
    {
        // 得到內(nèi)部對象個數(shù)
        int count = array_value.toArray().count();
        std::cout << "對象個數(shù): " << count << std::endl;

        for(int index=0; index < count; index++)
        {
            // 得到數(shù)組中的index下標中的對象
            QJsonObject array_object = array_value.toArray().at(index).toObject();

            QString uuid = array_object.value("uuid").toString();

            // 對比是否相等
            if(uuid.compare(arg1) == 0)
            {
                // 開始解析basic中的數(shù)據(jù)
                QJsonObject basic = array_object.value("basic").toObject();

                QString lat = basic.value("lat").toString();
                QString lon = basic.value("lon").toString();

                std::cout << "解析basic中的lat字段: " << lat.toStdString() << std::endl;
                std::cout << "解析basic中的lon字段: " << lon.toStdString()<< std::endl;

                ui->lineEdit->setText(lat);
                ui->lineEdit_2->setText(lon);

                // 解析單獨字段
                QString status = array_object.value("status").toString();
                std::cout << "解析字段狀態(tài): " << status.toStdString() << std::endl;
            }
        }
    }
}

同理，我們也可以實現(xiàn)字典中嵌套列表結(jié)構(gòu)，如配置文件中的ArrayNestingArrayJson既我們需要解析的內(nèi)容，解析實現(xiàn)方法與上述代碼保持一致，首先當按鈕被點擊后我們直接對ComBobox組件進行初始化，代碼如下所示；

void MainWindow::on_pushButton_8_clicked()
{
    // 字符串格式化為JSON
    QJsonParseError err_rpt;
    QJsonDocument  root_document = QJsonDocument::fromJson(config.toUtf8(), &err_rpt);
    if(err_rpt.error != QJsonParseError::NoError)
    {
        std::cout << "json 格式錯誤" << std::endl;
    }

    // 獲取到Json字符串的根節(jié)點
    QJsonObject root_object = root_document.object();

    // 獲取NestingObjectJson數(shù)組
    QJsonValue array_value = root_object.value("ArrayNestingArrayJson");

    // 驗證節(jié)點是否為數(shù)組
    if(array_value.isArray())
    {
        // 得到數(shù)組中的0號下標中的對象
        QJsonObject array_object = array_value.toArray().at(0).toObject();

        // 解析手機號字符串
        QString telephone = array_object.value("telephone").toString();
        std::cout << "手機號: " << telephone.toStdString() << std::endl;

        ui->comboBox_11->addItem(telephone);

        // 定位外層數(shù)組
        QJsonArray root_array = array_object.find("path").value().toArray();
        std::cout << "外層循環(huán)計數(shù): " << root_array.count() << std::endl;

        for(int index=0; index < root_array.count(); index++)
        {
            // 定位內(nèi)層數(shù)組
            QJsonArray sub_array = root_array.at(index).toArray();
            std::cout << "內(nèi)層循環(huán)計數(shù): "<< sub_array.count() << std::endl;

            for(int sub_count=0; sub_count < sub_array.count(); sub_count++)
            {
                // 每次取出最里層數(shù)組元素
                float var = sub_array.toVariantList().at(sub_count).toFloat();

                std::cout << "輸出元素: " << var << std::endl;
                // std::cout << sub_array.toVariantList().at(0).toFloat() << std::endl;

                ui->listWidget_3->addItem(QString::number(var));
            }
        }
    }
}

運行效果如下圖所示；