C++の応用 - JSONのソースを表示

== 概要 ==

<br><br>

== JSON for Modern C++ ==
==== JSON for Modern C++の概要 ====
世の中には無数のJSONライブラリがあり、それぞれに存在理由がある。<br>
JSON for Modern C++では、次のような設計目標がある。<br>
* 直感的な構文
*: Python等のプログラム言語では、JSONはファーストクラスのデータ型のように見える。
*: C++の演算子の全て使用して、コード内で同じ感覚を実現している。
*: <br>
* 統合の簡素化
*: ソースコード全体は、単一のヘッダファイルであるjson.hppファイルで構成されているのみである。
*: ライブラリ、サブプロジェクト、依存関係、複雑なビルドシステムは不要である。
*: JSON for Modern C++は、C++ 11で記述されており、コンパイラフラグやプロジェクト設定を調整する必要は無い。
*: <br>
* 高い品質
*: JSON for Modern C++は十分にテストされており、全ての例外的な動作を含むソースコードを100%カバーしている。
*: また、ValgrindとClang Sanitizersでメモリリークが無いことを確認している。
*: さらに、Google OSS-Fuzzは、全てのパーサーに対してファズテストを24時間年中無休で実行し、これまでに数十億のテストを効果的に実行している。
*: 高品質を維持するために、プロジェクトはコアインフラストラクチャイニシアチブ (CII)のベストプラクティスに従っている。
*: <br>
* メモリ効率
*: 各JSON オブジェクトには、1つのポインタ (共用体の最大サイズ)と1つの列挙要素 (1バイト)のオーバーヘッドがある。
*: デフォルトの汎化では、次のC++データ型が使用される。
*: 文字列の場合は<code>std::string</code>
*: 数値の場合は<code>int64_t、uint64_t、double</code>
*: オブジェクトの場合は<code>std::map</code>
*: 配列の場合は<code>std::vector</code>
*: ブール値の場合は<code>bool</code>
*: また、必要に応じて汎用クラスのBasic_jsonをテンプレート化することができる。
*: <br>
* 開発効率
*: より高速なJSONライブラリは存在するが、単一ヘッダファイルでJSONサポートを追加することにより、開発を高速化することができる。
*: <code>std::vector</code>クラスや<code>std::map</code>クラスの使用方法を知っていれば、すぐに使用することができる。
<br>
<u>JSON for Modern C++は、[[その他_-_ソフトウェアライセンス#MIT_License|MITライセンス]]である。</u><br>
<br>

==== JSON for Modern C++のインストール ====
===== Linux =====
[https://github.com/nlohmann/json JSON for Modern C++のGithub]にアクセスして、ソースコードをダウンロードする。<br>
ダウンロードするファイルは、Source code (tar.gz)と記載されているリンクである。<br>
<br>
ダウンロードしたファイルを解凍する。<br>
 tar xf json-<バージョン>.tar.xz
 cd json-<バージョン>
<br>
JSON for Modern C++をビルドおよびインストールする。<br>
 mkdir build && cd build
 
 cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=<JSON for Modern C++のインストールディレクトリ> ..
 make -j $(nproc)
 make install
<br>
===== Windows =====
[https://github.com/nlohmann/json JSON for Modern C++のGithub]にアクセスして、ソースコードをダウンロードする。<br>
ダウンロードするファイルは、<u>include.zip</u>または<u>json.hpp</u>と記載されているリンクである。<br>
<br>
ダウンロードしたファイルを解凍する。<br>
各プロジェクトファイルに配置して、json.hppをインクルードして使用する。<br>
<br>

==== JSONファイルの読み込み ====
 <syntaxhighlight lang="c++">
 #include <iostream>
 #include <fstream>
 #include "nlohmann/json.hpp"
 
 // JSONファイルの読み込み
 string filename = "JSON-Sample.json";
 ifstream ifs(filename.c_str());
 
 if (ifs.good()) {
    json m_json;
    ifs >> m_json
 
    // 読み込んだデータを各変数へ代入
    string firstname = m_json["FirstName"];
    string lastname  = m_json["LastName"];
    int    age       = m_json["Age"];
    double height    = m_json["Height"];
 
    // 各データの表示
    cout << "firstname:" << firstname << endl;
    cout << "lastname:"  << lastname << endl;
    cout << "age:"       << age << endl;
    cout << "height:"    << height << endl;
 }
 else {
    // JSONファイルの読み込みに失敗した場合
    cout << "ファイルの読み込みに失敗しました" << endl;
 }
 </syntaxhighlight>
<br>

==== JSONファイルの書き込み ====
 <syntaxhighlight lang="c++">
 #include <iostream>
 #include <fstream>
 #include "nlohmann/json.hpp"
 
 // 書き込むJSONファイルの内容
 json m_json = {
    {"FirstName", "Jung kook"},
    {"LastName",  "Park"},
    {"Country",   "Korea"},
    {"Age",       25},
    {"Height"     180.5f}
 };
 
 // JSONファイルのパス
 string filename  = "JSON-Sample.json";
 
 // JSONファイルへ書き込み
 ofstream writing_file;
 writing_file.open(filename, ios::out);  // JSONファイルの作成またはオープン
 writing_file << m_json.dump() << endl;  // JSON型のオブジェクトを書き込むには、シリアライズを行う必要がある
 writing_file.close();                   // JSONファイルを閉じる
 </syntaxhighlight>
<br>
==== JSONファイルの編集 ====
以下の例では、"Age"キーの値を30に変更、"Height"キーと値を削除している。<br>
<br>
 <syntaxhighlight lang="json">
 # 編集前のJSONデータ (JSON-Sample.jsonファイル)
 
 {
    "FirstName": "Jung kook",
    "LastName":  "Park",
    "Country":   "Korea",
    "Age":       25,
    "Height":    180.5
 }
 </syntaxhighlight>
<br>
 <syntaxhighlight lang="c++">
 #include <iostream>
 #include <fstream>
 #include "nlohmann/json.hpp"
 
 using json = nlohmann::json;
 using namespace std;
 
 // JSONファイルの読み込み
 string filename = "JSON-Sample.json";
 ifstream ifs(filename.c_str());
 
 if (ifs.good()) {
    json m_json;
    ifs >> m_json;
 
    // ファイルを閉じる
    ifs.close();
 
    // Ageを30に変更
    m_json["Age"] = 30;
 
    // Heightを削除
    m_json.erase("Height");
 
    // 変更したJSONをファイルに書き込み
    ofstream writing_file;
    writing_file.open(filename, ios::out);
    writing_file << m_json.dump() << endl;
    writing_file.close();
 }
 else {
    // JSONファイルの読み込みに失敗した場合
    cout << "ファイルの読み込みに失敗しました" << endl;
 }
 </syntaxhighlight>
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