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c – 用于组成类的Boost Karma生成器

2019-10-07 05:05:00 作者：互联网

我有以下类图：

有一些未使用的类,如BinaryOperator,但我的真实代码需要它们,所以我想在示例中保留它们.

我想使用boost::karma来获取此的JSON表示. JSON应该类似于以下内容：

{
  "name": "Plus",
  "type": "Function",
  "arguments": [
    {
      "name": "IntegerValue",
      "type": "Value",
      "value": "4"
    },
    {
      "name": "Plus",
      "type": "Function",
      "arguments": [
        {
          "name": "IntegerValue",
          "type": "Value",
          "value": "5"
        },
        {
          "name": "IntegerValue",
          "type": "Value",
          "value": "6"
        }
      ]
    }
  ]
}

因为这是一个简单的例子,我想为我的类使用BOOST_FUSION_ADAPT_ADT宏来模块化发生器.

我是Karma的新手,我已经阅读了关于boost网站的教程,但我不明白如何解决我的问题.我找不到关于那个宏的好教程.

我不想将现有的库用于JSON,因为起初我想学习Karma,第二名JSON只是一个例子,我需要以多种格式导出我的表达式,我可以通过简单地更改生成器来实现对我的类使用BOOST_FUSION_ADAPT_ADT的代码应该是相同的.

您可以找到用于创建示例表达式的代码.我需要从哪里开始才能解决我的问题？

#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <iostream>
#include <vector>

class Expression {
public:

  virtual std::string getName() const = 0;
};

class Value : public Expression {
public:

  virtual std::string getValue() const = 0;
};

class IntegerValue : public Value {
public:

  IntegerValue(int value) : m_value(value) {}
  virtual std::string getName() const override { return "IntegerValue"; }
  virtual std::string getValue() const override { return boost::lexical_cast<std::string>(m_value); }

private:

  int m_value;
};

class Function : public Expression {
public:

  void addArgument(Expression* expression) { m_arguments.push_back(expression); }
  virtual std::string getName() const override { return m_name; }

protected:

  std::vector<Expression*> m_arguments;
  std::string m_name;
};

class Plus : public Function {
public:

  Plus() : Function() { m_name = "Plus"; }
};

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int main(int argc, char **argv) {

  // Build expression 4 + 5 + 6 as 4 + (5 + 6)
  Function* plus1 = new Plus();
  Function* plus2 = new Plus();
  Value* iv4   = new IntegerValue(4);
  Value* iv5   = new IntegerValue(5);
  Value* iv6   = new IntegerValue(6);
  plus2->addArgument(iv5);
  plus2->addArgument(iv6);
  plus1->addArgument(iv4);
  plus1->addArgument(plus2);

  // Generate json string here, but how?

  return 0;
}

解决方法:

我建议不要使用Karma生成JSON.我建议强烈反对ADAPT_ADT(它容易出现非常微妙的UB错误,这意味着你正在尝试调整一些不是为它设计的东西.只是说不.).

这是我的看法.让我们走高速路,尽可能不引人注目.这意味着

>我们不能只重载运算符<<打印json(因为你可能想要自然地打印表达式)
>它还意味着负责生成JSON的任何函数都没有

>必须打扰json实现细节
>必须打扰漂亮的格式

>最后,我不想用任何特定于JSON的表达式来干扰表达式树.最可接受的是不透明的朋友声明.

一个简单的JSON工具：

这可能是最简单的JSON表示,但它执行所需的子集并做出许多明智的选择(支持重复属性,例如保留属性顺序)：

#include <boost/variant.hpp>
namespace json {
    // adhoc JSON rep
    struct Null {};
    using String = std::string;

    using Value = boost::make_recursive_variant<
        Null,
        String,
        std::vector<boost::recursive_variant_>,
        std::vector<std::pair<String, boost::recursive_variant_> >
    >::type;

    using Property = std::pair<String, Value>;
    using Object = std::vector<Property>;
    using Array = std::vector<Value>;
}

就这样.这完全正常.让我们来证明一下

漂亮的印刷JSON

与表达式树本身一样,让我们不要硬连线,而是创建一个漂亮的打印IO操纵器：

#include <iomanip>
namespace json {

    // pretty print it
    struct pretty_io {
        using result_type = void;

        template <typename Ref>
        struct manip {
            Ref ref;
            friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, manip const& m) {
                pretty_io{os,""}(m.ref);
                return os;
            }
        };

        std::ostream& _os;
        std::string _indent;

        void operator()(Value const& v) const {
            boost::apply_visitor(*this, v);
        }
        void operator()(Null) const {
            _os << "null";
        }
        void operator()(String const& s) const {
            _os << std::quoted(s);
        }
        void operator()(Property const& p) const {
            _os << '\n' << _indent; operator()(p.first);
            _os << ": ";            operator()(p.second);
        }
        void operator()(Object const& o) const {
            pretty_io nested{_os, _indent+"  "};
            _os << "{";
            bool first = true;
            for (auto& p : o) { first||_os << ","; nested(p); first = false; }
            _os << "\n" << _indent << "}";
        }
        void operator()(Array const& o) const {
            pretty_io nested{_os, _indent+"  "};
            _os << "[\n" << _indent << "  ";
            bool first = true;
            for (auto& p : o) { first||_os << ",\n" << _indent << "  "; nested(p); first = false; }
            _os << "\n" << _indent << "]";
        }
    };

    Value to_json(Value const& v) { return v; }

    template <typename T, typename V = decltype(to_json(std::declval<T const&>()))>
    pretty_io::manip<V> pretty(T const& v) { return {to_json(v)}; }
}

to_json的东西称为一个方便的ADL扩展点,你现在可以使用它：

std::cout << json::pretty("hello world"); // prints as a JSON String

连接它

做以下工作：

std::cout << json::pretty(plus1);

我们所需要的只是适当的to_json重载.我们可以在那里记录所有内容,但我们可能最终需要“朋友”一个名为to_json的函数,更糟糕的是,从json名称空间转发声明类型(至少json :: Value).这太侵入了.所以,让我们添加一个微小的间接：

auto to_json(Expression const* expression) {
    return serialization::call(expression);
}

诀窍是将JSON内容隐藏在一个不透明的结构中,然后我们可以成为朋友：struct serialization.其余的很简单：

struct serialization {
    static json::Value call(Expression const* e) {
        if (auto* f = dynamic_cast<Function const*>(e)) {
            json::Array args;
            for (auto& a : f->m_arguments)
                args.push_back(call(a));
            return json::Object {
                { "name", f->getName() },
                { "type", "Function" },
                { "arguments", args },
            };
        }

        if (auto* v = dynamic_cast<Value const*>(e)) {
            return json::Object {
                { "name", v->getName() },
                { "type", "Value" },
                { "value", v->getValue() },
            };
        }

        return {}; // Null in case we didn't implement a node type
    }
};

完整的演示

见它Live On Coliru

#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <vector>

struct Expression {
    virtual std::string getName() const = 0;
};

struct Value : Expression {
    virtual std::string getValue() const = 0;
};

struct IntegerValue : Value {
    IntegerValue(int value) : m_value(value) {}
    virtual std::string getName() const override { return "IntegerValue"; }
    virtual std::string getValue() const override { return boost::lexical_cast<std::string>(m_value); }

  private:
    int m_value;
};

struct Function : Expression {
    void addArgument(Expression *expression) { m_arguments.push_back(expression); }
    virtual std::string getName() const override { return m_name; }

  protected:
    std::vector<Expression *> m_arguments;
    std::string m_name;

    friend struct serialization;
};

struct Plus : Function {
    Plus() : Function() { m_name = "Plus"; }
};

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// A simple JSON facility
#include <boost/variant.hpp>
namespace json {
    // adhoc JSON rep
    struct Null {};
    using String = std::string;

    using Value = boost::make_recursive_variant<
        Null,
        String,
        std::vector<boost::recursive_variant_>,
        std::vector<std::pair<String, boost::recursive_variant_> >
    >::type;

    using Property = std::pair<String, Value>;
    using Object = std::vector<Property>;
    using Array = std::vector<Value>;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Pretty Print manipulator
#include <iomanip>
namespace json {

    // pretty print it
    struct pretty_io {
        using result_type = void;

        template <typename Ref>
        struct manip {
            Ref ref;
            friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, manip const& m) {
                pretty_io{os,""}(m.ref);
                return os;
            }
        };

        std::ostream& _os;
        std::string _indent;

        void operator()(Value const& v) const {
            boost::apply_visitor(*this, v);
        }
        void operator()(Null) const {
            _os << "null";
        }
        void operator()(String const& s) const {
            _os << std::quoted(s);
        }
        void operator()(Property const& p) const {
            _os << '\n' << _indent; operator()(p.first);
            _os << ": ";            operator()(p.second);
        }
        void operator()(Object const& o) const {
            pretty_io nested{_os, _indent+"  "};
            _os << "{";
            bool first = true;
            for (auto& p : o) { first||_os << ","; nested(p); first = false; }
            _os << "\n" << _indent << "}";
        }
        void operator()(Array const& o) const {
            pretty_io nested{_os, _indent+"  "};
            _os << "[\n" << _indent << "  ";
            bool first = true;
            for (auto& p : o) { first||_os << ",\n" << _indent << "  "; nested(p); first = false; }
            _os << "\n" << _indent << "]";
        }
    };

    Value to_json(Value const& v) { return v; }

    template <typename T, typename V = decltype(to_json(std::declval<T const&>()))>
    pretty_io::manip<V> pretty(T const& v) { return {to_json(v)}; }
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Expression -> JSON
struct serialization {
    static json::Value call(Expression const* e) {
        if (auto* f = dynamic_cast<Function const*>(e)) {
            json::Array args;
            for (auto& a : f->m_arguments)
                args.push_back(call(a));
            return json::Object {
                { "name", f->getName() },
                { "type", "Function" },
                { "arguments", args },
            };
        }

        if (auto* v = dynamic_cast<Value const*>(e)) {
            return json::Object {
                { "name", v->getName() },
                { "type", "Value" },
                { "value", v->getValue() },
            };
        }

        return {};
    }
};

auto to_json(Expression const* expression) {
    return serialization::call(expression);
}

int main() {
    // Build expression 4 + 5 + 6 as 4 + (5 + 6)
    Function *plus1 = new Plus();
    Function *plus2 = new Plus();
    Value *iv4 = new IntegerValue(4);
    Value *iv5 = new IntegerValue(5);
    Value *iv6 = new IntegerValue(6);
    plus2->addArgument(iv5);
    plus2->addArgument(iv6);
    plus1->addArgument(iv4);
    plus1->addArgument(plus2);

    // Generate json string here, but how?

    std::cout << json::pretty(plus1);
}

从您的问题输出是完美的：

{
  "name": "Plus",
  "type": "Function",
  "arguments": [
    {
      "name": "IntegerValue",
      "type": "Value",
      "value": "4"
    },
    {
      "name": "Plus",
      "type": "Function",
      "arguments": [
        {
          "name": "IntegerValue",
          "type": "Value",
          "value": "5"
        },
        {
          "name": "IntegerValue",
          "type": "Value",
          "value": "6"
        }
      ]
    }
  ]
}

标签：c,json,boost,boost-spirit
来源： https://codeday.me/bug/20191007/1864705.html