C++中的XML配置文件编程经验

C++中并没有操作XML文件的标准库，因此大家需要使用各自熟悉的XML库来解决XML文件的读取与写入。XML的一个重要用途是作为程序的配置文件，存储程序运行相关的各种数据。本文总结了使用libxml2库来对XML配置文件进行编程的一些经验。最后提供了一个封装好的类CXMLConfig，并详细说明了该类的功能、使用方法和注意事项。

阅读本文所需的技术背景：

l         C/C++简单语法；

l         XML技术，XPATH技术；

l         C++编译器知识；

本文的内容包括：

l         下载与安装LIBXML2和ICONV；

l         第一个例子程序的编写、编译链接和运行；

l         使用XPATH读出多个配置项的值；

l         XML的配置文件类CXMLConfig；

l         将配置项写入XML文件；

l         CXMLConfig类使用小结；

阅读本文之前最好先读我的上一篇博客C++的XML编程经验――LIBXML2库使用指南，那一篇专门介绍libxml2库的使用方法。本文将不会再详细介绍libxml2的使用，而是集中精力介绍如何存取XML中的数据。

本文的源代码是一个VC6的工程，里面包含三个子工程。地址在http://www.blogjava.net/Files/wxb_nudt/XMLConfigFile.rar。

1.       下载与安装LIBXML2和ICONV

为了方便读者，这一段原文照抄上一篇博客。

Libxml2是一个C语言的XML程序库，可以简单方便的提供对XML文档的各种操作，并且支持XPATH查询，以及部分的支持XSLT转换等功能。Libxml2的下载地址是http://xmlsoft.org/，完全版的库是开源的，并且带有例子程序和说明文档。最好将这个库先下载下来，因为这样可以查看其中的文档和例子。

windows版本的的下载地址是http://www.zlatkovic.com/libxml.en.html；这个版本只提供了头文件、库文件和dll，不包含源代码、例子程序和文档。在文本中，只需要下载libxml2库、iconv库和zlib库就行了（注意，libxml2库依赖iconv和zlib库，本文中重点关注libxml2和iconv，zlib不介绍），我使用的版本是libxml2-2.6.30.win32.zip、zlib-1.2.3.win32.zip和iconv-1.9.2.win32.zip。

在编程的时候，我们使用windows版本的libxml2、zlib和iconv，将其解压缩到指定文件夹，例如D:"libxml2-2.6.30.win32，D:"zlib-1.2.3.win32以及D:"iconv-1.9.2.win32。事实上，我们知道在windows下面使用头文件、库文件和dll是不需要安装的，它又没有使用任何需要注册的组件或者数据库，只需要告诉编译器和链接器这些资源的位置就可以了。

注意：要在path变量中加上D:"iconv-1.9.2.win32"bin;D:"zlib-1.2.3.win32"bin;D:"libxml2-2.6.30.win32"bin这三个地址，否则在执行的时候就找不到。或者使用更简单的方法，把其中的三个dll到拷贝到system32目录中。

有两种方法来编译链接基于libxml2的程序，第一种是在VC环境中设置lib和include路径，并在link设置中添加libxml2.lib和iconv.lib；第二种是用编译器选项告诉编译器cl.exe头文件的位置，并用链接器选项告诉链接器link.exe库文件的位置，同时在windows环境变量path中添加libxml2中bin文件夹的位置，以便于程序运行时可以找到dll（也可以将dll拷贝到system32目录下）。

2.       HELLO,XMLCONFIG FILE

本节的源代码位于项目HelloXml中，使用的xml文件是Helloxml.xml。

在安装配置好libxml2和iconv库之后，就可以写一个简单的程序来读取XML中的数据了。该XML内容如下：

 <?xmlversion="1.0" encoding="GB2312" ?>

 <main>20080526</main>

使用libxml2库读取main节点包含的内容，代码如下：

xmlChar*LoadConfigFile(const char* szConfigFilename, xmlChar* xszRel)

{

   xmlDocPtr doc;   //定义解析文档指针

   xmlNodePtr curNodePtr; //定义结点指针

   doc = xmlReadFile(szConfigFilename,"GB2312",XML_PARSE_RECOVER); //解析文件

   if (doc == NULL )

   {

      fprintf(stderr,"Document not parsed successfully. "n");   

      xmlFreeDoc(doc);

      exit(1);

   }  

   curNodePtr = xmlDocGetRootElement(doc); //确定文档根元素

   /*检查确认当前文档中包含内容*/

   if (curNodePtr == NULL)

   {

      fprintf(stderr,"empty document"n");

      xmlFreeDoc(doc);

      exit(1);

   }

   //读取xml文档中的内容并赋值给对象属性

   xszRel = xmlNodeGetContent(curNodePtr);

   xmlFreeDoc(doc);

   return xszRel;

}

intmain(int argc, char* argv[])

{

   xmlChar* xszContent = NULL;

   xszContent =LoadConfigFile("..""Debug""HelloXml.xml",xszContent);

   if (xszContent != NULL)

   {

      cout<<"HELLO, XML CONFIG FILE. content ="<<xszContent<<endl;

      xmlFree(xszContent);

   }

   return 0;

}

编译代码之前要注意：xml文档存放的地点不是本项目文件夹，而是项目文件夹上层的Debug目录，同时将编译和链接的目的文件夹都设置为项目文件夹上层的Debug目录。第二点，在link选项中加入了libxml2.lib和iconv.lib。第三点，在系统的Path变量中指明了libxml2.dll、iconv.dll和zlib1.dll的路径（为了方便读者，我将这三个dll都拷贝到了Debug目录下面）。

编译链接完毕后运行程序，得到如下结果：

HELLO, XML CONFIG FILE. content = 20080526

3.       使用XPATH读出多个配置项的值

本节的源代码位于项目XPathConfig中，使用的xml文件是XPathConfig.xml。

上面的例子中，为了理解的便利仅在根节点中存储了一个值，而实际的配置文件往往是同时存放多个配置项的值。举例如下：

<main>

    <IP>127.0.0.1</IP>

    <Port>80</Port>

</main>

Xml中存储了一个IP地址和一个端口值。其XPATH地址分别是/main/IP/和/main/Port/。当然，更加复杂的XPATH值也可同样处理。

为了方便的操作xml文档，我写了一组xml函数，位于Code_Conv.h和Code_Conv.cpp中，其功能如下：

l         openXmlFile，打开Xml文档，返回文档指针；

l         closeXmlFile，关闭Xml文档；

l         getXmlString，根据XPATH路径读取字符串；

l         getXmlInt，根据XPATH路径读取整型值；

为了处理中文以及查询Xpath节点，我还写了四个被上述函数调用的函数：

l         code_convert，从一种编码转为另一种编码；

l         u2g，从UTF-8转换为GB2312编码；

l         g2u，从GB2312转换为UTF-8编码；

l         get_nodeset，调用xpath查询节点集合，成功则返回xpath的对象指针，失败返回NULL。

然后，主程序便简化为：

intmain(int argc, char* argv[])

{

   xmlDocPtr doc =openXmlFile("..""Debug""XPathConfig.xml");

   string strIP = getXmlString(doc,"/main/IP");

   int iPort = getXmlInt(doc,"/main/Port");

   cout<<"IP = "<<strIP.c_str()<<" Port ="<<iPort<<endl;

   closeXmlFile(doc);

   return 0;

}

运行结果为：

IP = 127.0.0.1 Port = 80

观察上面的代码可以发现，整个主程序几乎与libxml2库无关了，除了一个xmlDocPtr变量。再次观察可以发现，这个变量几乎出现在每个自定义函数中，它代表的是一种状态，或者可以称为属性。而那些自定义函数可以称之为功能。因此，按照许多C++专著的说法，属性+功能=对象。《C++沉思录》中说道，C和C++最大的不同在于，C++拥有一个最合适的存储程序状态的位置，即对象的属性；而C则必须在许多函数中留出一个位置来保存这个状态。这句话，简直正确得可怕！

4.       XML的配置文件类CXMLConfig

本节的源代码位于项目UseClass中，使用的xml文件还是XPathConfig.xml。

于是有了下面的CXMLConfig类定义：

classCXMLConfig 

{

public:

   CXMLConfig(const char* szXmlFilename);

   ~CXMLConfig();

   //根据XPATH路径读取字符串

   string getXmlString(const char *szXpath);

   int getXmlInt(const char* szXpath);   

private:

   //代码转换:从一种编码转为另一种编码  

   int code_convert(char* from_charset, char* to_charset, char* inbuf,int inlen,char* outbuf, int outlen);

   //UNICODE码转为GB2312码  

   //成功则返回一个动态分配的char*变量，需要在使用完毕后手动free，失败返回NULL

   char* u2g(char *inbuf);

   //GB2312码转为UNICODE码   

   //成功则返回一个动态分配的char*变量，需要在使用完毕后手动free，失败返回NULL

   char* g2u(char *inbuf);

   //调用xpath查询节点集合，成功则返回xpath的对象指针，失败返回NULL

   xmlXPathObjectPtr get_nodeset(const xmlChar *xpath);

private:

   string m_strFilename;

   xmlDocPtr m_doc;

};

使用这个类来改写主程序，可以让使用者完全脱离libxml2的库环境，并且省略了打开和关闭xml文件的步骤，因为这些工作在构造和析构函数中完成了。

intmain(int argc, char* argv[])

{

   CXMLConfigxmlConfig("..""Debug""XPathConfig.xml");

   string strIP = xmlConfig.getXmlString("/main/IP");

   int iPort = xmlConfig.getXmlInt("/main/Port");

   cout<<"IP = "<<strIP.c_str()<<" Port ="<<iPort<<endl;

   return 0;

}

运行结果为：

IP = 127.0.0.1 Port = 80

5.       将配置项写入XML文件

本节的源代码位于项目UseClass中，使用的xml文件依然是XPathConfig.xml。

目前CXMLConfig类已经有了打开xml文件，读取数据以及关闭xml文件的功能。还缺少写入数据的功能。写入数据功能的算法也很简单：先将xml文件读入内存，然后通过xpath找到相应节点，并修改节点内容，最后将内存中的xml文件一次性写入硬盘。这里有一点要注意，如果在写入过程中硬盘断电或者出现其他故障，则会造成无法恢复的错误，数据会全部丢失。为了防止这种情况，还应该在写入前进行数据备份的工作。通盘考虑后，在CXMLConfig类中加入如下函数：

writeXmlString：将字符串写入xml文档相应节点；

writeXmlInt：将整型写入xml文档相应节点；

saveConfigFile：将内存中的xml文档写入硬盘；

saveBakConfigFile：保存当前的xml文档到bak文件（即xml文档名加_BAK.XML）中；

loadBakConfigFile：将bak文件读入内存；

注意，在调用saveConfigFile时会自动调用saveBakConfigFile，将原有配置文件保存为备份文件。修改后的类如下：

classCXMLConfig 

{

public:

   CXMLConfig(const char* szXmlFilename);

   ~CXMLConfig();

   //根据XPATH路径读取字符串

   string getXmlString(const char *szXpath);

   int getXmlInt(const char* szXpath);   

   bool writeXmlString(const string strValue, const char* szXpath);

   bool writeXmlInt(const int iValue, const char* szXpath);

   bool saveConfigFile();

   bool saveBakConfigFile();

   bool loadBakConfigFile();

private:

   //代码转换:从一种编码转为另一种编码  

   int code_convert(char* from_charset, char* to_charset, char* inbuf,

                  int inlen, char* outbuf, int outlen);

   //UNICODE码转为GB2312码  

   char* u2g(char *inbuf);

   //GB2312码转为UNICODE码  

   char* g2u(char *inbuf);

   //调用xpath查询节点集合，成功则返回xpath的对象指针，失败返回NULL

   xmlXPathObjectPtr get_nodeset(const xmlChar *xpath);

   // 禁止拷贝构造函数和"="操作

   CXMLConfig(const CXMLConfig&);

   CXMLConfig& operator=(const CXMLConfig&);

private:

   string m_strFilename;

   xmlDocPtr m_doc;

};

然后我们修改了主程序，其功能为读出数据后修改了数据，然后存入了配置文件，主程序如下：

intmain(int argc, char* argv[])

{

   CXMLConfig xmlConfig("..""Debug""XPathConfig.xml");

   string strIP = xmlConfig.getXmlString("/main/IP");

   int iPort = xmlConfig.getXmlInt("/main/Port");

   cout<<"IP = "<<strIP.c_str()<<" Port ="<<iPort<<endl;

   strIP = "127.1.1.1";

   iPort = 81;

   xmlConfig.writeXmlString(strIP,"/main/IP");

   xmlConfig.writeXmlInt(iPort,"/main/Port");

   if(xmlConfig.saveConfigFile())

   {

      cout<<"Save Config file success!"<<endl;

   }

   return 0;

}

运行完以后会发现两个结果，第一个是配置文件XPathConfig.xml中的内容已经被修改，第二个是原配置文件内容备份在XPathConfig_bak.xml中。

6.       CXMLConfig类使用小结

目前为止，CXMLConfig类提供了较为便利的读取和保存XML配置文件的功能。那么使用CXMLConfig需要哪些步骤呢？

第一，正确安装了libxml2和iconv库，包括头文件、lib文件和dll文件。注意头文件主要是libxml2和iconv的头文件，lib文件就是两个libxml2.lib和iconv.lib，而dll有三个，即libxml2.dll、iconv.dll和zlib1.dll。注意：如果你没有正确安装，那么无法正确编译我的例子程序，但是可以运行，因为我已经将dll都包含到运行目录下。

第二，确信你弄懂了你的xml配置文件结构，并放在正确的地方；

第三，使用CXMLConfigxmlConfig("..""Debug""XPathConfig.xml")语句正确构造一个CXMLConfig对象，并调用相应的方法来操作xml文件。

CXMLConfig类使用的注意事项：

第一，注意xml文件必须使用节点来存储数据，而不是属性。若使用属性来保存数据，CXMLConfig类不会正确读出其数据，当然更不能正确写入。若有兴趣，可以扩展CXMLConfig类来实现对属性数据的存取，事实上那非常简单。

第二，若有两个节点的XPATH路径相同，例如

<main>

    <IP>127.0.0.1</IP>

<IP>127.0.0.2</IP>

    <Port>80</Port>

</main>

那么使用getXmlString将只会得到第一个节点的内容。同理，写入时也只会写入第一个节点。

CXMLConfig类的使用环境：

第一，   使用节点来存储数据；

第二，   节点的XPATH路径各不相同；

第三，   XML文件最好不大于100M。

总之，若有更复杂的要求，请还是仔细研究libxml2或者任意一个开源或商用XML库。

7.       文末的话

事实上，按照原计划这篇博客才刚刚开头，后面才是最精彩的部分。其内容是介绍如何将XML文件当作一个小型的数据库，把多个XPATH路径相同的键和值读入一个std::map<std::string,std::string>中，然后在程序中方便的使用这个map来查找，存取某一类数据。但是由于前面的部分写作时考虑得太详细，而且CXMLConfig类也介绍逐渐趋于完善，因此为了防止喧宾夺主，本文就到这里结束为好。作为一篇libxml2和C++的入门文章，恰到好处！

 

 

http://www.blogjava.net/wxb_nudt/archive/2009/01/03/203317.html