QT编程之JSON处理

一、核心类库及功能

Qt 提供了一套完整的 JSON 处理类库（位于 QtCore 模块），支持解析和生成 JSON 数据：

• ‌QJsonDocument‌：表示完整的 JSON 文档，支持从 QJsonObject 或 QJsonArray 初始化‌。
• ‌QJsonObject‌：用于构建和操作键值对结构的 JSON 对象，支持插入、查询、删除键值对‌。
• ‌QJsonArray‌：处理有序值集合的 JSON 数组，可通过索引访问和修改元素‌。
• ‌QJsonValue‌：封装 JSON 基本数据类型（字符串、数值、布尔值、空值、对象、数组）‌。

二、JSON 解析流程

1. ‌读取文件数据‌
   使用 QFile 读取 JSON 文件并转换为 QByteArray：

   QFile file("data.json");
   if (file.open(QIODevice::ReadOnly)) {
       QByteArray jsonData = file.readAll();
       file.close();
   }

2. ‌解析为 JSON 文档‌
   通过 QJsonDocument::fromJson() 解析数据：

   QJsonDocument doc = QJsonDocument::fromJson(jsonData);
   if (doc.isNull()) {
       qDebug() << "解析失败";
       return;
   }

3. ‌提取数据内容‌
   根据文档类型（对象或数组）获取数据：

   // 对象类型
   QJsonObject rootObj = doc.object();
   QString name = rootObj["name"].toString();
   int version = rootObj["version"].toInt();
   
   // 数组类型
   QJsonArray arr = doc.array();
   for (const QJsonValue &val : arr) {
       qDebug() << val.toString();
   }

三、JSON 数据生成方法

1. ‌构建数据结构‌
   通过 QJsonObject 和 QJsonArray 组织数据：

   QJsonObject obj;
   obj.insert("project", "Qt Demo");
   obj.insert("version", 6.5);
   
   QJsonArray plugins;
   plugins.append("Core");
   plugins.append("GUI");
   obj.insert("plugins", plugins);

2. ‌生成 JSON 文档‌
   将对象或数组封装为 QJsonDocument，并序列化为字符串：

   QJsonDocument doc(obj);
   QString jsonStr = doc.toJson(QJsonDocument::Compact);  // 紧凑格式
   // 或 doc.toJson(QJsonDocument::Indented);  // 带缩进的格式

四、结构体与 JSON 的转换

可通过模板或宏实现结构体与 JSON 的自动转换（需借助第三方库如 x2struct）：

struct Config {
    QString host;
    int port;
    XTOSTRUCT(O(host, port));  // 声明可序列化字段
};

// 结构体转 JSON
Config cfg{"127.0.0.1", 8080};
QString json = X::tojson(cfg);  // 生成 {"host":"127.0.0.1","port":8080}

// JSON 转结构体
Config newCfg;
X::fromjson(json.toStdString(), newCfg);

五、优化与注意事项

1. ‌性能优化‌

   • 优先使用 QJsonDocument::fromJson()，其性能在 Qt 5.15+ 中已优化‌。
   • 处理大文件时，避免频繁操作 QJsonObject 或 QJsonArray，可分批解析‌。

2. ‌常见问题‌

   • ‌键名检查‌：严格匹配键名大小写，避免因拼写错误导致解析失败‌。
   • ‌数值精度‌：JSON 中数值类型为 double，转换整数时需显式调用 toInt()‌。
   • ‌嵌套结构‌：建议分层解析，避免深层嵌套导致代码复杂度增加‌。