json和CMake简单入门

Json

介绍

Json是一种轻量级的数据交换格式（也叫数据序列化方式）。Json采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。简洁和清晰的层次结构使得 Json 成为理想的数据交换语言。 易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率。

客户端需要将数据序列化为字节流/字符流发送到服务端，服务端需要进行反序列化为原来的消息格式。常用的数据传输序列化格式有XML，Json，ProtoBuf，在公司级别的项目中，大量的在使用ProtoBuf作为数据序列化的方式，以其数据压缩编码传输，占用带宽小，同样的数据信息，是Json的1/10，XML的1/20，但是使用起来比Json稍复杂一些，所以项目中我们选择常用的Json格式来打包传输数据.

设置json序列化时候，用法就和C++中unordered_map相似，是kv的方式进行存储数据

简单使用

我选择的是 JSON for Modern C++，其有如下特点：

• 直观的语法
• 整个代码由一个头文件组成 json.hpp，没有子项目，没有依赖关系，没有复杂的构建系统，使用起来非常方便
• 使用 C++ 11 标准编写
• 使用 json 像使用 STL 容器一样
• STL 和 json 容器之间可以相互转换
• 严谨的测试：所有类都经过严格的单元测试，覆盖了 100％ 的代码，包括所有特殊的行为。此外，还检查了 Valgrind 是否有内存泄漏。为了保持高质量，该项目遵循核心基础设施倡议(CII)的最佳实践

使用该库之前需要包含头文件

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

Json数据序列化

// 普通序列化
void func1()
{
    // 可以认为底层用链式哈希表存储，输出后不一定顺序
    json js;
    js["msg_type"] = 2;
    js["from"] = "zhang san";
    js["to"] = "wang wu";
    js["msg"] = "hello, what are you doing";

    string sendBuf = js.dump();

    cout << sendBuf.c_str() << endl;
}

运行结果是：

{“id”:[1,2,3,4,5],msg":{“liu shuo”:“hello china”,“zhang san”:“hello world”},“name”:“zhang san”}

kv对中v可以继续放一个kv对象,即可以嵌套使用，如下示例

void func2()
{
    json js;
    // 添加数组
    js["id"] = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 添加key-value
    js["name"] = "zhangsan";
    // 添加对象
    js["msg"]["zhangsan"] = "hello world";
    js["msg"]["liu shuo"] = "hello Beijing";
    // 上面等同于下面一次性添加数组对象
    js["msg"] = {{"zhangsan", "hello world"}, {"liu shuo", "hello Beijing"}};
    cout << js << endl;
}

运行结果为

{“id”:[1,2,3,4,5],“msg”:{“liu shuo”:“hello Beijing”,“zhangsan”:“hello world”},“name”:“zhangsan”}

// 容器序列化
string func3()
{
    json js;
    vector<int> vec;
    vec.push_back(1);
    vec.push_back(2);
    vec.push_back(6);
    js["list"] = vec;

    // 序列化一个map容器
    map<int, string> m;
    m.insert({1, "黄山"});
    m.insert({2, "华山"});
    m.insert({3, "泰山"});
    js["path"] = m;

    string sendBuf = js.dump(); // json数据对象 -> 序列化 json字符串
   	cout << sendBuf.c_str() << endl;
}

运行结果是

{“list”:[1,2,5],“path”:[[1,“黄山”],[2,“华山”],[3,“泰山”]]}

Json数据反序列化

string jsonstr = js.dump();
cout<<"jsonstr:"<<jsonstr<<endl;
// 模拟从网络接收到json字符串，通过json::parse函数把json字符串专程json对象
json js2 = json::parse(jsonstr);
// 直接取key-value
string name = js2["name"];
cout << "name:" << name << endl;
// 直接反序列化vector容器
vector<int> v = js2["list"];
for(int val : v)
{
	cout << val << " ";
}
cout << endl;
// 直接反序列化map容器
map<int, string> m2 = js2["path"];
for(auto p : m2)
{
	cout << p.first << " " << p.second << endl;
}
cout << endl;

CMake

CMake常用预定义变量

PROJECT_NAME : 通过 project() 指定项目名称
PROJECT_SOURCE_DIR : 工程的根目录
PROJECT_BINARY_DIR : 执行 cmake 命令的目录
CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR : 当前 CMakeList.txt 文件所在的目录
CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR : 编译目录，可使用 add subdirectory 来修改
EXECUTABLE_OUTPUT_PATH : 二进制可执行文件输出位置
LIBRARY_OUTPUT_PATH : 库文件输出位置
BUILD_SHARED_LIBS : 默认的库编译方式 ( shared 或 static ) ，默认为 static
CMAKE_C_FLAGS : 设置 C 编译选项
CMAKE_CXX_FLAGS : 设置 C++ 编译选项
CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG : 设置编译类型 Debug 时的编译选项
CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE : 设置编译类型 Release 时的编译选项
CMAKE_GENERATOR : 编译器名称
CMAKE_COMMAND : CMake 可执行文件本身的全路径
CMAKE_BUILD_TYPE : 工程编译生成的版本， Debug / Release

使用例子

假设有如下目录结构

对应的 CMake文件分别如下

./CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(chat)

# 配置编译选项
set(CMAKE_CXX_FLAGS ${CMAKE_CXX_FLAGS} -g)

# 配置最终可执行文件输出的路径
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

# 配置头文件搜索路径
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include/server)
#include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include/server/db)
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/thirdparty)

# 此时 PROJECT_SOURCE_DIR 为当前CMakeLists.txt所在路径
# 加载子目录(即告诉CMake，src文件夹里也有CMakeLists.txt)
add_subdirectory(src)

./src/CMakeLists.txt

add_subdirectory(server)

./src/server/CMakeLists.txt

# 定义一个SRC_LIST变量，包含了当前目录下的所有源文件
aux_source_directory(. SRC_LIST)

# 指定生成可执行文件
add_executable(ChatServer ${SRC_LIST})

# 指定可执行文件链接时需要依赖的库文件（先特殊后一般）
target_link_libraries(ChatServer muduo_net muduo_base pthread)

使用时在根目录下创建build目录，并进入 ,输入cmake .. 然后 make