遍历多级提升树

Iterate through multilevel boost tree

我的树看起来像这样:

{
"Library":
{
    "L_ID": "1",
     "Book":
     {
         "B_ID": "1",
         "Title": "Moby Dick"
     }, 
     "Book":
     {
         "B_ID": "2",
         "Title": "Jurassic Park"
     }
},
"Library":
{
    "L_ID": "2",
     "Book":
     {
         "B_ID": "1",
         "Title": "Velocity"
     }, 
     "Book":
     {
        "B_ID": "2",
        "Title": "Creeper"
     }
}
}

我想要做的是遍历库。当我找到我正在寻找的 L_ID 时,遍历书籍直到找到我正在寻找的 B_ID。那时,我想访问该部分中的所有叶子。 IE。寻找图书馆 2,书 1,书名 注意:可能有比这更好的方法。

boost::property_tree::ptree libraries = config_.get_child("Library");
for (const auto &lib : libraries)
{
   if (lib.second.get<uint16_6>("L_ID") == 2)
   { 
       //at this point, i know i'm the correct library...
       boost::property_tree::ptree books = lib.get_child("Book");
       for (const auto &book : books)
       {
            if (book.second.get<uint16_t>("B_ID") == 1)
            {
                 std::string mybook = book.second.get<std::string>("Title");
            }
        }
   }

我一尝试查看我的第一个子树就失败了。这里出了什么问题??

首先,"JSON" 存在严重缺陷。至少修复缺少的引号和逗号:

{
    "Library": {
        "L_ID": "1",
        "Book": {
            "B_ID": "1",
            "Title": "Moby Dick"
        },
        "Book": {
            "B_ID": "2",
            "Title": "Jurassic Park"
        }
    },
    "Library": {
        "L_ID": "2",
        "Book": {
            "B_ID": "1",
            "Title": "Velocity"
        },
        "Book": {
            "B_ID": "2",
            "Title": "Creeper"
        }
    }
}

接下来,你好像有点糊涂了。 get_child("Library") 以该名称获取第一个子节点,而不是包含名为 "Library" 的子节点的节点(顺便说一下,这将是根节点)。

我可以建议添加一些抽象,也许还有一些设施供某些人查询 names/properties:

int main() {
    Config cfg;
    {
        std::ifstream ifs("input.txt");
        read_json(ifs, cfg.data_);
    }

    std::cout << "Book title: " << cfg.library(2).book(1).title() << "\n";
}

如您所见,我们假设一个 Config 类型可以找到一个库:

Library library(Id id) const { 
    for (const auto& lib : libraries())
        if (lib.id() == id) return lib;
    throw std::out_of_range("library");
}

什么是libraries()?我们将深入研究它,但让我们先看一下:

auto libraries() const {
    using namespace PtreeTools;
    return data_ | named("Library") | having("L_ID") | as<Library>();
}

那个魔法应该读作"give me all nodes that are named Library, which have a L_ID property but wrap them in a Library object"。现在跳过细节,让我们看一下 Library 对象,它显然 知道 books():

struct Library {
    ptree const& data_;

    Id id() const { return data_.get<Id>("L_ID"); } 

    auto books() const {
        using namespace PtreeTools;
        return data_ | named("Book") | having("B_ID") | as<Book>();
    }

    Book book(Id id) const { 
        for (const auto& book : books())
            if (book.id() == id) return book;
        throw std::out_of_range("book");
    }
};

我们在 books()book(id) 中看到相同的模式来查找特定项目。

魔法

魔法使用 Boost Range 适配器并潜伏在 PtreeTools:

namespace PtreeTools {

    namespace detail {
        // ... 
    }

    auto named(std::string const& name) { 
        return detail::filtered(detail::KeyName{name});
    }

    auto having(std::string const& name) { 
        return detail::filtered(detail::HaveProperty{name});
    }

    template <typename T>
    auto as() { 
        return detail::transformed(detail::As<T>{});
    }
}

这看似简单,对吧。那是因为我们站在 Boost Range 的肩膀上:

namespace detail {
    using boost::adaptors::filtered;
    using boost::adaptors::transformed;

接下来,我们只定义知道如何过滤特定ptree节点的谓词:

    using Value = ptree::value_type;

    struct KeyName {
        std::string const _target;
        bool operator()(Value const& v) const {
            return v.first == _target;
        }
    };

    struct HaveProperty {
        std::string const _target;
        bool operator()(Value const& v) const {
            return v.second.get_optional<std::string>(_target).is_initialized();
        }
    };

还有一个要投射到我们的包装器对象的转换:

    template <typename T>
        struct As {
            T operator()(Value const& v) const {
                return T { v.second };
            }
        };
}

完整的现场演示

Live On Coliru

#include <boost/property_tree/json_parser.hpp>
#include <boost/range/adaptors.hpp>

using boost::property_tree::ptree;

namespace PtreeTools {

    namespace detail {
        using boost::adaptors::filtered;
        using boost::adaptors::transformed;

        using Value = ptree::value_type;

        struct KeyName {
            std::string const _target;
            bool operator()(Value const& v) const {
                return v.first == _target;
            }
        };

        struct HaveProperty {
            std::string const _target;
            bool operator()(Value const& v) const {
                return v.second.get_optional<std::string>(_target).is_initialized();
            }
        };

        template <typename T>
            struct As {
                T operator()(Value const& v) const {
                    return T { v.second };
                }
            };
    }

    auto named(std::string const& name) { 
        return detail::filtered(detail::KeyName{name});
    }

    auto having(std::string const& name) { 
        return detail::filtered(detail::HaveProperty{name});
    }

    template <typename T>
    auto as() { 
        return detail::transformed(detail::As<T>{});
    }
}

struct Config {
    ptree data_;

    using Id = uint16_t;

    struct Book {
        ptree const& data_;
        Id id()             const  { return data_.get<Id>("B_ID"); } 
        std::string title() const  { return data_.get<std::string>("Title"); } 
    };

    struct Library {
        ptree const& data_;

        Id id() const { return data_.get<Id>("L_ID"); } 

        auto books() const {
            using namespace PtreeTools;
            return data_ | named("Book") | having("B_ID") | as<Book>();
        }

        Book book(Id id) const { 
            for (const auto& book : books())
                if (book.id() == id) return book;
            throw std::out_of_range("book");
        }
    };

    auto libraries() const {
        using namespace PtreeTools;
        return data_ | named("Library") | having("L_ID") | as<Library>();
    }

    Library library(Id id) const { 
        for (const auto& lib : libraries())
            if (lib.id() == id) return lib;
        throw std::out_of_range("library");
    }
};

#include <iostream>
int main() {
    Config cfg;
    {
        std::ifstream ifs("input.txt");
        read_json(ifs, cfg.data_);
    }

    std::cout << "Book title: " << cfg.library(2).book(1).title() << "\n";
}

打印:

Book title: Velocity

@Sehe 修正了你的 JSON 在句法上是正确的,但我认为比这更进一步是有意义的。鉴于您所代表的数据,伟大 拥有一系列图书馆会更有意义,每个图书馆都包含一系列书籍,提供如下数据:

{
    "Libraries": [
        {
            "L_ID": 1,
            "Books": [
                {
                    "B_ID": 1,
                    "Title": "Moby Dick"
                },
                {
                    "B_ID": 2,
                    "Title": "Jurassic Park"
                }
            ]
        },
        {
            "L_ID": 2,
            "Books": [
                {
                    "B_ID": 1,
                    "Title": "Velocity"
                },
                {
                    "B_ID": 2,
                    "Title": "Creeper"
                }
            ]
        }
    ]
}

然后,如果可能的话,我会选择一个真正适合手头工作的库。 Boost 属性 树并不是真正打算用作 general-purpose JSON 库。如果你真的坚持,你可以将它推入那个角色,但至少对于你在问题中概述的内容,它会让你通过相当多的额外工作来获得你想要的东西。

就个人而言,我可能会改用 nlohmann's JSON library。使用它,我们可以更直接地进行一些解决方案。基本上,一旦它解析了一个 JSON 文件,我们就可以像处理标准库中的正常 collections 一样处理结果——我们可以使用所有正常的算法,range-based for循环,依此类推。所以,我们可以加载一个 JSON 文件,类似于:

using json=nlohmann::json;

std::ifstream in("libraries.json");
json lib_data;

in >> lib_data;

然后我们可以使用如下代码在库中查找特定 ID 号:

for (auto const &lib : libs["Libraries"])
    if (lib["L_ID"] == lib_num) 
        // we've found the library we want

查找特定书籍几乎相同:

for (auto const &book : lib["Books"])
   if (book["B_ID"] == book_num)
       // we've found the book we want

从那里,打印出的标题看起来像这样:std::cout << book["Title"];

将它们放在一起,我们最终可以得到如下代码:

#include "json.hpp"
#include <fstream>
#include <iostream>

using json = nlohmann::json;

std::string find_title(json lib_data, int lib_num, int book_num) {
    for (auto const &lib : lib_data["Libraries"])
        if (lib["L_ID"] == lib_num) 
            for (auto const &book : lib["Books"])
                if (book["B_ID"] == book_num)
                    return book["Title"];

    return "";
}

int main() {

    std::ifstream in("libraries.json");

    json lib_data;

    in >> lib_data;

    std::cout << find_title(lib_data, 1, 2);
}

如果您真的想将每个 JSON object 转换为 C++ object,您也可以很容易地做到这一点。它看起来像这样:

namespace library_stuff {
    struct Book {
        int B_ID;
        std::string title;    
    };

    void from_json(json &j, Book &b) {
        b.B_ID = j["B_ID"];
        b.title = j["Title"];
    }
}

所以这里有两点:您必须将函数命名为 from_json,并且它必须在与其关联的 struct/class 相同的命名空间中定义。有了这个脚手架,我们可以通过简单的赋值从 JSON 转换为结构,如下所示:

book b = lib_data["Libraries"][0]["Books"][1];

我认为这在这种特殊情况下是否真的有用非常值得怀疑。