c++如何实现一个JSON解析器 c++手写Parser入门【实践】

用C++手写轻量JSON解析器需分Tokenizer和Parser两步：先实现词法分析切出Token，再用递归下降法解析为std::variant结构；支持对象、数组、字符串（含 \"转义）、数字（含科学计数）、布尔和null，不支持注释与尾随逗号。

用C++手写一个轻量JSON解析器，核心在于理解JSON语法结构、设计清晰的Token流和递归下降解析逻辑。不需要依赖第三方库，从零开始能帮你深入掌握词法分析与语法分析的本质。

一、明确JSON支持的基本结构

标准JSON包含：对象（{}）、数组（[]）、字符串（""）、数字（整数/浮点）、布尔（true/false）、null。不需支持注释或尾随逗号，先做最小可行版本。

• 字符串需处理转义： \ " 等（至少实现这4种）
• 数字支持带符号整数、小数、科学计数法（如 -123、3.14、1e-5）
• 布尔字面量必须全小写，大小写敏感

二、分两步：Tokenizer + Parser

不要试图一步解析。先切出Token（词法分析），再按语法规则组装成树（语法分析）——这是最易调试、最符合直觉的路径。

• Tokenizer：遍历输入字符串，跳过空白，识别双引号字符串、大括号、方括号、冒号、逗号、true/false/null、数字。每个Token带类型（STRING、NUMBER、LBRACE等）和原始值（string_view或std::string）
• Parser：用递归下降法。例如 parse_value() 根据当前Token类型分发：遇到 { 调用 parse_object()，[ 调用 parse_array()，" 调用 parse_string()，等等
• 维护一个 Token 迭代器（如 vector::const_iterator& it），每次 consume() 后 it++，错误时抛 std::runtime_error 并附带位置信息（行/列）

三、数据结构设计：用variant+vector+map足够

避免过度设计。C++17起用 std::variant 最简洁：

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using JsonValue = std::variant<:nullptr_t bool double std::string std::vector>, std::map<:string jsonvalue>>;

• null → nullptr_t
• true/false → bool
• 数字统一存 double（int可隐式转，精度够日常用）
• 对象用 std::map（保持插入顺序可用 std::unordered_map，但标准JSON对象无序，map更稳妥）
• 数组用 std::vector

四、关键细节：字符串转义与数字解析

这两处最容易出bug，建议单独封装函数：

• parse_string()：遇到 " 后，逐字符读取直到下一个 "；遇 后查表转换：'\'→'\'，'"'→'"'，'n'→' '，'t'→' '；其他 x 形式可暂报错
• parse_number()：用 std::from_chars（C++17）最可靠，比 stringstream 快且不抛异常；若环境不支持，可用 strtod + errno 检查，注意处理前导空格和结尾非法字符
• 所有解析函数应在消费Token后立即校验 next token 是否合法（如对象后应为 } 或 ,），提前失败比深层嵌套后报错更友好

不复杂但容易忽略。写完后用 RFC 8259 的典型样例（如空对象、嵌套数组、带转义的中文字符串）验证，再逐步加边界测试——比如超长数字、缺失引号、不闭合括号。稳住结构，小步迭代，你就已经走在真正理解解析器的路上了。

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