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使用 Qt 处理 JSON 数据：从入门到精通

news 来源：原创 2025/5/19 4:18:12

什么是 JSON？

使用 Qt 处理 JSON 数据

生成 JSON 数据

示例代码

代码解释

解析 JSON 数据

示例代码

代码解释

总结

随着现代应用程序对数据交换需求的不断增加，JSON（JavaScript Object Notation）作为一种轻量级的数据交换格式，变得越来越重要。Qt 框架提供了强大的工具来处理 JSON 数据，使得开发者能够轻松地将 JSON 集成到他们的项目中。

什么是 JSON？

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，同时也适合机器解析和生成。它基于 JavaScript 对象语法，并且独立于语言，几乎在所有现代编程语言中都有实现。

JSON 的主要特点包括：

易读性和简洁性。
支持复杂的结构，如对象、数组、字符串、数字、布尔值等。
轻量级，解析速度快。

使用 Qt 处理 JSON 数据

Qt 框架提供了一个强大的 JSON 处理库 QJson，位于 QtCore 模块中。这个库允许开发者轻松地创建、解析和操作 JSON 数据。以下是使用 Qt 处理 JSON 数据的主要步骤：

生成 JSON 数据：将应用程序中的数据结构转换为 JSON 格式。
解析 JSON 数据：从 JSON 字符串或文件中提取数据，并将其转换为应用程序可以使用的格式。

生成 JSON 数据

在 Qt 中，JSON 数据可以通过 QJsonDocument 类来表示。QJsonDocument 是一个高层次的类，用于处理整个 JSON 文档。你可以使用它来创建、验证和序列化 JSON 数据。

以下是常用的 JSON 元素：

对象（Object）：键值对的集合。
数组（Array）：一组有序的值。
字符串（String）：文本数据。
数字（Number）：整数或浮点数。
布尔值（Boolean）：true 或 false。
null 值：表示无有效值。

示例代码

下面是一个生成 JSON 数据的示例：

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include <QtCore/QJsonDocument>
#include <QtCore/QJsonObject>
#include <QtCore/QJsonArray>
#include <QtCore/QFile>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication app(argc, argv);

    // 创建一个 JSON 对象（Object）
    QJsonObject obj;
    obj["name"] = "John Doe";
    obj["age"] = 30;
    obj["isStudent"] = false;

    // 将对象添加到数组中
    QJsonArray arr;
    arr.append("Hello, World!");
    arr.append(123);
    arr.append(true);

    obj["message"] = arr;

    // 创建一个 JSON 文档
    QJsonDocument doc;
    doc.setObject(obj);

    // 将文档保存到文件
    if (QFile::exists("output.json")) {
        QFile::remove("output.json");
    }
    if (QFile::writeFile("output.json", doc.toJson())) {
        qDebug() << "JSON 文件已成功生成：output.json";
    } else {
        qDebug() << "无法写入文件";
    }

    return app.exec();
}

代码解释

1.包含必要的头文件：

QJsonDocument 和 QJsonObject 用于处理 JSON 数据。
QFile 用于文件操作。

2.创建一个 JSON 对象：

QJsonObject obj;
obj["name"] = "John Doe";

上述代码创建了一个包含键值对的 JSON 对象。

3.创建一个 JSON 对象：

QJsonArray arr;
arr.append("Hello, World!");
arr.append(123);
arr.append(true);

obj["message"] = arr;

可以将数组作为值添加到对象中，从而实现嵌套结构。

4.创建 JSON 文档：

QJsonDocument doc;
doc.setObject(obj);

QJsonDocument 是 Qt 中处理 JSON 数据的核心类。它允许你将 JSON 对象或数组序列化为 JSON 格式的字符串，或者从文件中反序列化为对象/数组。

5.将文档写入文件：

if (QFile::writeFile("output.json", doc.toJson())) {
    qDebug() << "JSON 文件已成功生成：output.json";
} else {
    qDebug() << "无法写入文件";
}

使用 doc.toJson() 方法可以将 JSON 文档转换为字符串，并将其保存到文件中。

解析 JSON 数据

解析 JSON 数据的过程与生成过程类似。我们需要从文件或字符串中加载 JSON 数据，并将其转换为我们可以使用的 Qt 对象（如 QJsonObject 或 QJsonArray）。

示例代码

下面是一个解析 JSON 数据的示例：

#include <QtCore/QCoreApplication>
#include <QtCore/QJsonDocument>
#include <QtCore/QJsonObject>
#include <QtCore/QJsonArray>
#include <QtCore/QFile>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication app(argc, argv);

    // 从文件中加载 JSON 数据
    QFile file("output.json");
    if (!file.open(QIODevice::ReadOnly)) {
        qDebug() << "无法打开文件";
        return -1;
    }

    QByteArray data = file.readAll();
    file.close();

    // 创建一个 JSON 文档
    QJsonDocument doc;
    doc.fromJson(data, doc);

    // 获取根对象
    const QJsonObject& rootObject = doc.object();

    // 遍历对象并输出数据
    qDebug() << "JSON 对象内容：";
    for (const QString& key : rootObject.keys()) {
        const QVariant& value = rootObject[key];
        qDebug() << key << ":" << value;
    }

    return app.exec();
}

代码解释

1.从文件中加载 JSON 数据：

QFile file("output.json");
if (!file.open(QIODevice::ReadOnly)) {
    qDebug() << "无法打开文件";
    return -1;
}
QByteArray data = file.readAll();
file.close();

使用 QFile 类读取文件内容，并将其存储在 QByteArray 中。

2.解析 JSON 数据：

QJsonDocument doc;
doc.fromJson(data, doc);

使用 doc.fromJson() 方法将 JSON 字符串解析为 QJsonDocument 对象。

3.访问 JSON 数据：

const QJsonObject& rootObject = doc.object();
for (const QString& key : rootObject.keys()) {
    const QVariant& value = rootObject[key];
    qDebug() << key << ":" << value;
}

可以通过键值对的方式访问 JSON 对象中的数据。