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c++如何实现简单的JSON解析器_c++字符串解析实战【进阶】

穿越時空

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发布时间:2026-02-08 15:06:09

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来源于php中文网

原创

手写JSON解析器因嵌入式需求、极简依赖、教学或定制语义(如忽略注释、容忍末尾逗号);不支持Unicode转义、UTF-8校验及NaN/Infinity;通过in_string标记跳过字符串内空白与注释;递归下降解析,分token查看与消费;数字解析需手动处理科学计数法并避免精度丢失。

c++如何实现简单的json解析器_c++字符串解析实战【进阶】

为什么不用第三方库而手写 JSON 解析器

因为需要嵌入式环境、极简依赖、教学理解或定制化语义(比如忽略注释、容忍末尾逗号)。标准 std::string + std::vector + 递归下降就能覆盖大部分合法 JSON 的核心结构,但必须明确:不处理 Unicode 转义(如 \u00E9)、不校验 UTF-8 编码、不支持 NaN/Infinity——这些是合规性边界,不是 bug。

如何识别并跳过空白与注释(非标准但常见需求)

JSON 标准不支持注释,但很多配置场景会加 ///* */。解析前预处理容易出错(比如字符串内出现 //),更稳妥的做法是在 token 扫描阶段动态跳过:

  • 遇到 / 时, peek 下一个字符:若是 /,则跳到行尾;若是 *,则跳到下一个 */
  • 跳过 \t\n\r 时,注意别跳过字符串内部的换行(字符串未闭合前不跳)
  • 用一个布尔变量 in_string 标记当前是否在双引号内,避免误判

parse_value() 如何递归处理嵌套结构

JSON 值可以是字符串、数字、布尔、null、数组或对象,其中数组和对象会递归调用 parse_value()。关键点在于分清“读取 token”和“消费 token”:

  • 先用 peek_char() 查看下一个非空白字符,决定分支:'{' → 对象,'[' → 数组,'"' → 字符串,'t'/'f' → bool,'n' → null,数字开头 → number
  • 每个分支里,调用对应函数(如 parse_object())后,必须确保读取并跳过结束符('}'']'),否则上层递归会卡住
  • 错误恢复弱:遇到意外字符(如 { "a": 1, } 中的多余逗号),直接返回空值或抛异常,不尝试跳过重试

数字解析为何不能用 std::stod() 直接转换

因为 std::stod() 在输入非法时抛异常,且无法控制精度丢失(如大整数转 double 后变成 9007199254740993.09007199254740992.0)。实际做法是分段处理:

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  • 先扫描连续数字字符(含 -.e/E),提取完整字面量子串
  • 检查是否含小数点或指数:有则走浮点解析(用 std::strtod() + errno 判断溢出);否则走整数解析(用 std::strtoll(),并判断是否超出 int64_t 范围)
  • 若字面量过长(如 1000 位数字),直接标记为 JSON_NUMBER_TOO_LONG 错误,不尝试转换

最易被忽略的是科学计数法中的符号处理:"1e-5""1e+5" 都合法,但 "1e5"e 后面没符号也合法——解析时要区分 e 后是否有 +/-,再决定是否读取下一位数字。

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