JSON 轉 C++

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關於 JSON 轉 C++：把 JSON 資料變成可編譯的 C++ 結構體

適用場景

• REST API 聯調：把後端返回的 JSON 回應轉成 C++ struct，配合 nlohmann::json / cpr 做強型別 HTTP 請求反序列化
• 微服務介面定義：把 gRPC / HTTP 服務的請求體範例 JSON 轉成 C++ 型別，統一服務端模型定義
• 嵌入式與 IoT：把裝置上報的 JSON 感應器資料轉成 C++ struct，配合 ArduinoJson 或 ESP-IDF JSON Parser 解析 MQTT / HTTP 報文
• 遊戲開發：把關卡設定、角色屬性 JSON 轉成 C++ struct，方便 Unreal Engine 或 Cocos2d-x 等引擎讀取 .json 資料檔
• 金融高頻交易：把交易所 JSON 介面回應（如 OKX / Binance / 雪球行情）轉成 C++ struct，配合 rapidjson 做奈秒級解析
• C++ Qt 用戶端：把服務端 JSON 設定轉成 C++ struct，配合 QJsonObject / QJsonDocument 做 GUI 資料載入
• Boost.JSON / Boost.Beast：把 HTTP 服務的 JSON 回應轉成 C++ struct，配合 Boost.JSON 做反序列化，編寫 Web 後端
• 嵌入式 RTOS：把 FreeRTOS / Zephyr 系統設定 JSON 轉成 C++ struct，配合 cJSON 做韌體參數讀取
• 演算法 / 量化：把回測系統的 JSON 設定轉成 C++ struct，便於 A/B 實驗設定管理與版本回溯
• 資料庫遷移：把 MongoDB / PostgreSQL 匯出的 JSON 文件轉成 C++ 模型，作為 cpp-httplib / libpqxx 實體欄位的參考
• 音視訊 / 多媒體：把 FFmpeg / GStreamer 設定 JSON 轉成 C++ struct，方便媒體管線參數讀取
• 模擬與建模：把模擬系統的 JSON 輸入設定轉成 C++ struct，統一不同子模型的輸入資料格式
• 測試資料建構：把後端返回的真實 JSON fixture 轉成 C++ 型別，在 Google Test / Catch2 單元測試中做結構化斷言
• 日誌結構化解析：把 ELK / Loki 抓取的 JSON 日誌轉成 C++ 型別，方便做過濾和告警規則
• 設定中心遷移：把 Apollo / Nacos / Consul 的 JSON 設定轉成 C++ 型別，用於服務端設定熱載入
• 跨語言協作：後端 C++ 與前端 TypeScript / Java 聯調，同一份 JSON 分別轉成 C++ struct 和 TS interface / Java POJO 保持兩端一致
• 教學與培訓：C++ 課程中把範例 JSON 轉成 struct，示範 nlohmann::json 反序列化過程和模板元程式設計概念
• 欄位命名轉換：把 snake_case 的 JSON API 回應轉成 C++ 結構體後，手動新增 NLOHMANN_DEFINE_TYPE_INTRUSIVE 做欄位映射

使用方法

1. 在左側編輯器貼上 JSON 內容（推薦 JSON 物件），或點擊上傳按鈕選擇 .json / .txt 檔案
2. 工具使用 quicktype-core 透過 Web Worker 在 400ms 內自動轉換，右側顯示帶 std::string / std::vector<T> / 巢狀 class 的 C++ 標頭檔程式碼
3. 如 JSON 格式錯誤會顯示紅色提示，點擊「修復 JSON」按鈕自動修復尾隨逗號、單引號等常見問題後重試
4. 檢查生成的 struct / class 名稱、欄位型別是否符合預期；如需調整可修改來源 JSON 的 key 名再重新轉換
5. 點擊「複製」將程式碼貼上到 IDE 的 .h / .hpp 檔案中，配合 nlohmann/json 或 rapidjson 反序列化真實 API 回應；或點擊「下載」儲存為 model.h / model.hpp

功能特點

• 本機瀏覽器轉換：JSON 解析與 C++ 程式碼生成全部在瀏覽器內透過 Web Worker + quicktype-core 完成，原始資料不上傳任何伺服器
• nlohmann::json 風格輸出：自動生成 std::string / std::vector<T> / double / int64_t / bool 等 STL 型別結構體，貼近 nlohmann::json 反序列化習慣，可直接 include <nlohmann/json.hpp> 解析
• rapidjson 相容：生成的純 C++ struct 不依賴任何第三方函式庫，配合 rapidjson Document / GenericValue 即可用於高效能解析場景
• 自動型別推斷：JSON 字串映射 std::string，整數映射 int64_t / long long，浮點映射 double，布林映射 bool，陣列映射 std::vector<T>，巢狀物件映射獨立 class / struct
• 巢狀物件自動拆分：巢狀 JSON 自動生成獨立 class / struct（PascalCase 命名），避免同一型別重複定義
• std::vector 與 std::optional 自動處理：JSON 陣列轉 std::vector<T>，可能為 null 的欄位轉 std::optional<T> 兜底，符合現代 C++17 / C++20 實務
• 400ms 防抖自動轉換：貼上 JSON 後自動觸發轉換，右側即時預覽 C++ 標頭檔程式碼，減少等待和多餘點擊
• JSON 錯誤一鍵修復：自動修復尾隨逗號、單引號、缺引號等常見格式錯誤，修復成功後繼續生成程式碼
• 程式碼高亮 + 一鍵複製：右側 CodeMirror 渲染 C++ 語法高亮，一鍵複製整個標頭檔，或下載為 .h / .hpp 檔案直接放入工程
• localStorage 輸入歷史 + 響應式分欄：自動儲存最近輸入，重新整理或誤關頁面後可快速恢復；左側貼上 JSON，右側檢視 C++ 程式碼，支援拖曳調整面板寬度，適配大螢幕和行動裝置
• 零依賴 header-only 產物：生成的 .h / .hpp 是 header-only 形式，可單檔案 include 進任意標準 C++ 專案，無需額外建構設定即可與 nlohmann::json / rapidjson / Boost.JSON 配合使用
• snake_case 轉 camelCase 內建：可把 JSON 中 snake_case 欄位自動轉為 C++ 推薦的 camelCase 欄位名，配合 NLOHMANN_DEFINE_TYPE_INTRUSIVE 保持 snake_case 序列化映射

程式碼範例

// model.hpp（由本工具生成）
// #pragma once
// #include <cstdint>
// #include <optional>
// #include <string>
// #include <vector>
// struct Address {
//   std::string city;
//   std::string zip;
// };
// struct User {
//   int64_t id;
//   std::string name;
//   std::optional<Address> address;
//   std::vector<std::string> tags;
// };

#include <nlohmann/json.hpp>
#include "model.hpp"

using nlohmann::json;

int main() {
    std::string raw = R"({
        "id": 1,
        "name": "Alice",
        "address": { "city": "Beijing", "zip": "100000" },
        "tags": ["cpp", "nlohmann"]
    })";

    // 1) 解析 JSON 字串
    json j = json::parse(raw);

    // 2) 強型別反序列化為本工具生成的 struct
    User u = j.get<User>();

    // 3) 存取欄位
    std::cout << u.name << " lives in "
              << (u.address ? u.address->city : "unknown")
              << std::endl;

    for (const auto& tag : u.tags) {
        std::cout << "tag: " << tag << std::endl;
    }
    return 0;
}

/*
 * 編譯（CMake 專案）：
 *   find_package(nlohmann_json REQUIRED)
 *   target_link_libraries(my_app PRIVATE nlohmann_json::nlohmann_json)
 * 編譯（vcpkg）：
 *   vcpkg install nlohmann-json
 * 單檔案整合：
 *   直接下載 https://github.com/nlohmann/json/releases 的 json.hpp
 */

#include "rapidjson/document.h"
#include "rapidjson/stringbuffer.h"
#include <iostream>
#include "model.hpp"

int main() {
    const char* raw = R"({
        "id": 1,
        "name": "Alice",
        "address": { "city": "Beijing", "zip": "100000" },
        "tags": ["cpp", "rapidjson"]
    })";

    // 1) rapidjson DOM 解析
    rapidjson::Document doc;
    doc.Parse(raw);

    // 2) 構造本工具生成的 struct 並手動填充
    User u;
    u.id = doc["id"].GetInt64();
    u.name = doc["name"].GetString();

    if (doc.HasMember("address") && doc["address"].IsObject()) {
        Address addr;
        addr.city = doc["address"]["city"].GetString();
        addr.zip  = doc["address"]["zip"].GetString();
        u.address = addr;
    }

    for (auto& tag : doc["tags"].GetArray()) {
        u.tags.push_back(tag.GetString());
    }

    // 3) 使用填充後的 struct
    std::cout << u.name << ", tags=" << u.tags.size() << std::endl;
    return 0;
}

/*
 * rapidjson 高效能小貼士：
 *   ① 配合 rapidjson::MemoryPoolAllocator 與 StringBuffer 可進一步提速；
 *   ② 高頻場景可使用 SAX 風格的 Reader / Writer 直接流式處理；
 *   ③ 啟用 RAPIDJSON_SSE42 / RAPIDJSON_SIMD 巨集可使用 CPU SIMD 指令加速。
 */

#include <nlohmann/json.hpp>
#include <string>
#include <cstdint>

// 假設本工具生成欄位為 snake_case：user_name, created_at
// 實際工程中重新命名為 camelCase 時新增如下巨集
struct UserProfile {
    int64_t id;
    std::string userName;       // JSON 中是 "user_name"
    std::string emailAddress;   // JSON 中是 "email_address"
    std::string createdAt;      // JSON 中是 "created_at"
};

// 用 NLOHMANN_DEFINE_TYPE_INTRUSIVE 在類別內部宣告映射
// 注意：必須放在 public 區域
// 
// NLOHMANN_DEFINE_TYPE_INTRUSIVE(UserProfile, id, userName, emailAddress, createdAt)

// 或者用非侵入式巨集（避免修改類別本身）：
NLOHMANN_DEFINE_TYPE_NON_INTRUSIVE(UserProfile, id, userName, emailAddress, createdAt)

// 用法：
int main() {
    nlohmann::json j = {
        {"id", 1},
        {"user_name", "Alice"},
        {"email_address", "al********@***********"},
        {"created_at", "2026-07-14T10:00:00.000Z"}
    };

    UserProfile p = j.get<UserProfile>();
    // 序列化時也會按原欄位名輸出
    std::cout << j.dump(2) << std::endl;
    return 0;
}

/*
 * 提示：
 *   ① 侵入式巨集（NLOHMANN_DEFINE_TYPE_INTRUSIVE）必須放在 public 區域；
 *   ② 非侵入式巨集（NLOHMANN_DEFINE_TYPE_NON_INTRUSIVE）定義在類別外；
 *   ③ 欄位順序要與巨集參數嚴格一致；
 *   ④ 日期欄位可改用 nlohmann::json 自訂 adl_serializer 處理 ISO 8601 格式。
 */

最佳实践

常見問題

故障排查

術語表

struct / class

C++ 中用於定義複合資料型別的關鍵字。本工具生成的即為 struct，例如 struct User { int64_t id; std::string name; }。C++ 中 struct 與 class 幾乎等價（預設存取權限不同：struct 成員預設 public，class 成員預設 private），工具預設生成 struct。在反序列化場景下，使用 struct 更簡潔直觀；如需封裝私有成員 + 存取器方法，可手動改為 class。

std::string

C++ 標準函式庫的字串型別（所有權語義），定義在 <string> 中。本工具把 JSON 字串欄位自動映射為 std::string，例如 std::string name。注意 std::string 與 C 語言 char* / char[] 不同：std::string 自動管理記憶體、支援運算子多載（+、==、<），但只在處理小到中等長度字串時效能最佳；超長字串（如日誌整行 1KB+）建議改用 std::string_view 或自訂 buffer。

std::vector<T>

C++ 標準函式庫的動態陣列容器（<vector>），等價於 Java 的 ArrayList、Python 的 list、JavaScript 的 Array。本工具把 JSON 陣列欄位自動映射為 std::vector<T>，如 std::vector<std::string> tags。優勢：連續記憶體、隨機存取 O(1)、尾部追加 O(1) 攤銷；劣勢：中間插入 O(n)。需要固定大小陣列時可用 std::array<T, N>（堆疊上分配）。

std::optional<T>

C++17 起標準函式庫的可選值包裝型別（<optional>），表示值可能不存在。典型用法：std::optional<std::string> nickname; if (nickname) { use(*nickname); }。本工具把可能為 null 的 JSON 欄位映射為 std::optional<T>，例如 std::optional<std::string> nickname。如果你的專案必須使用 C++11/14，可替換為 boost::optional<T>，API 幾乎一致。

int64_t / double

int64_t 是 <cstdint> 中固定寬度的 64 位元整數型別別名，等價於 long long，跨平台保證 8 位元組。double 是 C++ 的雙精度浮點型別（IEEE 754 雙精度 / binary64，約 15-17 位有效數字）。本工具把 JSON 整數統一映射為 int64_t、浮點數統一映射為 double，避免跨平台 long 大小不一致（Windows long 為 32 位元，Linux long 為 64 位元）導致的精度問題。需要精確浮點（財務計算）可用 long double 或 decimal 函式庫。

nlohmann::json

C++ 生態系中最流行的 JSON 函式庫之一，又稱 nlohmann/json，由德國 nlohmann 發布，作者為 Niels Lohmann。它的核心思想是把 JSON 資料結構映射為 C++ 標準函式庫型別（如 std::map、std::vector、std::string），反序列化時可透過 j.get<T>() 一行完成。本工具生成的程式碼可與 nlohmann/json 配合，使用 NLOHMANN_DEFINE_TYPE_INTRUSIVE、NLOHMANN_DEFINE_TYPE_NON_INTRUSIVE 等巨集實現自動反序列化。單頭依賴、文件豐富、API 與 STL 風格一致，是大多數 C++ 專案的首選。

rapidjson

騰訊開源的高效能 JSON 函式庫（C++），程式碼量約 5k 行，效能約為 nlohmann::json 的 3-5 倍。支援 SAX（流式）和 DOM（文件物件模型）兩種解析風格，對 SIMD 指令（如 SSE42）有專門加速實現。典型場景：金融交易行情推送、遊戲引擎物件序列化、嵌入式高效能日誌。本工具生成的 struct 可作為 rapidjson Document / GenericValue 反序列化的目標模型，但因 rapidjson 無模板反射，需手動 GetObject / GetString 提取欄位。

Web Worker / quicktype-core

Web Worker 是瀏覽器提供的後台執行緒 API，與主執行緒並行執行，不能存取主執行緒的 DOM，只能透過 postMessage 通訊。quicktype-core 是開源的 JSON → 多語言程式碼生成器函式庫（GitHub: quicktype/quicktype），支援 C++/Java/TypeScript/Rust/Go/Python/Swift 等十餘種語言。本工具基於 quicktype-core 在瀏覽器本機為 C++ 渲染 header-only 結構體程式碼，原始資料不上傳到任何伺服器，所有解析、生成、下載均在瀏覽器內完成。Worker 載入 quicktype-core 避免阻塞 UI 主執行緒。

snake_case / camelCase / PascalCase

三種主流的欄位命名風格：snake_case（user_name，C / Python / DB 首選）、camelCase（userName，Java / JS 首選）、PascalCase（UserName，C# / Rust struct 欄位首選）。本工具預設保持 JSON 原欄位名（一般是 snake_case），你可在生成後手動調整並新增 NLOHMANN 巨集宣告映射。注意 C++ 公有欄位命名規範推薦 camelCase 或 snake_case，PascalCase 主要用於類別名（Google C++ Style）、不推薦用於成員；snake_case 與 MySQL 欄位名天然相容。

NLOHMANN_DEFINE_TYPE_INTRUSIVE

nlohmann/json 函式庫提供的巨集，用於在類別內部宣告 JSON 序列化欄位映射。語法為 NLOHMANN_DEFINE_TYPE_INTRUSIVE(ClassName, member1, member2, ...)，必須放在 public 區域（要讓巨集存取私有欄位）。非侵入式版本 NLOHMANN_DEFINE_TYPE_NON_INTRUSIVE 放在類別外，無需修改類別本身。本工具生成的 struct 不自動新增此類巨集，需要時手動新增以宣告 JSON key 與 C++ 成員的對應關係。如果 JSON 欄位名與 C++ 成員同名，可省略此巨集直接 j.get<T>()。

JSON 型別到 C++ 型別映射速查表

工具根據 JSON 值的型別自動推斷對應的 C++ 型別：

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C++ 標準函式庫中與 JSON 欄位對應的核心型別一覽，便於開發者快速查閱：

Privacy & Security

本 JSON 轉 C++ 工具所有操作完全在你的瀏覽器本機完成：JSON 解析、C++ 結構體生成、檔案下載全部透過瀏覽器 JavaScript（Web Worker + quicktype-core）在用戶端執行，不會透過網路向任何伺服器發送 JSON 內容、上傳的檔案或生成的程式碼。檔案上傳使用瀏覽器原生 FileReader API 直接讀取到記憶體，不經過任何中間服務。不使用 Cookie 追蹤，不收集任何使用者輸入或使用資料。關閉或重新整理頁面後，所有輸入和輸出內容自動從記憶體清除。適合處理含 API 金鑰、token、敏感業務資料的 JSON。

Authoritative References

• nlohmannnlohmann/json GitHub 倉庫（nlohmann/json）
• cppreferencecppreference - std::optional
• cppreferencecppreference - std::vector
• TencentRapidJSON GitHub 倉庫（Tencent）
• BoostBoost.JSON 官方文件
• ISO C++ISO C++ 官方標準 - isocpp.org