C++ XML 解析器：tinyxml

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C++ XML 解析器：tinyxml

1) TinyXML-2

一個簡單，輕量，高效的C++ XML 解析器，能夠很容易得整合到其他程序。

TinyXML-2相比1，內存占用更少，讀取更快，能更好得適應移動設備（Android）。

2) 準備

2.1) 源碼

TinyXML-2源碼放在了GitHub上，其為zlib license開源協議。

當前最新release版為：tinyxml2-2.1.0.tar.gz。

2.2) 編譯

tinyxml2-2.1.0/tinyxml2/目錄下是工程文件。居然有C::B的cbp，其配置的GCC Compiler，Window上用MinGW即可。

TinyXML-2僅有三個文件：tinyxml2.h，tinyxml2.cpp是其核心代碼；xmltest.cpp是其測試代碼。

需要注意tinyxml2.h內的宏定義：

ANDROID_NDK  # for Android

_WIN32       # for Win32
TINYXML2_EXPORT  # 動態庫導出
TINYXML2_IMPORT  # 動態庫導入

_DEBUG | DEBUG  # debug

自行配置的話，若在Windows上生成dll，注意定義宏_WIN32，TINYXML2_EXPORT。鏈接其的工程最好加個宏TINYXML2_IMPORT，減去不必要的尋址。其對應內容如下：

#ifdef _WIN32
#   ifdef TINYXML2_EXPORT
#       define TINYXML2_LIB __declspec(dllexport)
#   elif defined(TINYXML2_IMPORT)
#       define TINYXML2_LIB __declspec(dllimport)
#   else
#       define TINYXML2_LIB
#   endif
#else
#   define TINYXML2_LIB
#endif

3) 解析

3.1) 解析方式

TinyXML采用的是DOM方式，需要將XML整個加載到內存，將其看作樹狀結構進行操作。

其他方式還有：

SAX：事件驅動，順序解析XML，遇到節點內容等時回調函數。相比DOM，占用更少內存。
Android上還提供了Pull：解析類似SAX，觸發事件時是個標識符，可用switch區分事件。
更重量級的有XQuery：直接語法查詢，能應用在任何類XML數據上，包括數據庫。

總之，雖然TinyXML-2想更好得適應移動設備，但DOM方式本身就不適合呢。Android上推薦Pull方式，但應該只有Java API吧。

3.2) 讀寫XML

Step 1: 生成XML樹，并寫入文件，基本步驟如下：

XMLDocument::New*(): 生成各類節點
XMLElement::SetAttribute(): 設置節點屬性
XMLNode::Insert*(): 插入生成的節點
XMLDocument::DeleteNode()，XMLNode::DeleteChild(): 刪除節點
XMLDocument::SaveFile(): 保存為文件

例如如下代碼：

/*
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<element>
  <!--comment-->
  <sub attr="1" />
  <sub attr="3" >&amp; Text!</sub>
</element>
*/
bool CreateXml(const char *filename) {
    XMLDocument *doc = new XMLDocument();

    // use the standard declaration by default
    XMLDeclaration *declaration = doc->NewDeclaration();
    doc->InsertFirstChild(declaration);

    // insert 'element' node
    XMLNode *element = doc->InsertEndChild(doc->NewElement("element"));

    // insert 'sub' nodes
    XMLElement *subs[3];
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        XMLElement *sub = doc->NewElement("sub");
        sub->SetAttribute("attr", i+1);
        element->InsertEndChild(sub);
        subs[i] = sub;
    }
    // insert text to 3rd 'sub' node
    XMLText *text = doc->NewText("& Text!");
    // text->SetCData(true);  // <![CDATA[& Text!]]>
    subs[2]->InsertFirstChild(text);

    // delete 2nd 'sub' node
    element->DeleteChild(subs[1]);
    // doc->DeleteNode(subs[1]);

    // insert 'comment' node
    element->InsertFirstChild(doc->NewComment("comment"));

    // save xml, true for compact
    XMLError error = doc->SaveFile(filename, true);

    delete doc;
    return error == 0;
}

Step 2: 從文件載入，并打印輸出：

XMLDocument::LoadFile(): 從文件載入
XMLDocument::Print(): 直接打印，或用XMLPrinter轉為字符串

這樣即可：

bool PrintXml(const char *filename) {
    XMLDocument doc;
    if (!doc.LoadFile(filename)) {
        // doc.Print();
        XMLPrinter streamer(0, false);  // true for compact
        doc.Print(&streamer);
        printf("%s", streamer.CStr());
    }
    return false;
}

以上代碼，具體請見附1"src/xmlhandle.cc”。

3.2) 解析XML

例如此段XML：

<content lang="javascript">
<array>
  <!-- a script -->
  <script>
    <key>0</key>
    <bundle scope="global">
      <x type="n" value="2"/>
      <y type="n" value="7"/>
      <z/>
    </bundle>
    <content lang="javascript">
      <![CDATA[
      (function(x, y) {
        if (x < y && x > 0) {
          return true;
        } else {
          return false;
        }
      }(x, y));
      ]]>
    </content>
  </script>
</array>

Step 1: 直接對字符串進行解析：

static const char *xml =
    "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>"
    // ...
    "</array>";

XMLDocument doc;
doc.Parse(xml);
// doc.Print();
if (doc.ErrorID() != 0) {
    doc.PrintError();
} else {
    // 對doc操作解析
}

Step 2: 準備簡單存儲結構，以存放解析結果：

namespace script {

struct Value {
    Type type;
    std::string value;
};
struct Bundle {
    std::string scope;
    std::map<std::string, Value> values;
};
struct Content {
    std::string lang;
    std::string text;
};
struct Script {
    int key;
    Bundle bundle;
    Content content;
};

}  // script

Step 3: 用XMLNode::NextSiblingElement()訪問鄰居，以遍歷同級節點。

1) array下同級script：

// root 'array' node
XMLElement *el_root = doc.FirstChildElement("array");
if (el_root) {
    // ...
    // traverse 'script' node
    XMLElement *el_script = el_root->FirstChildElement("script");
    while (el_script) {
        // ...
        // next 'script' node
        el_script = el_script->NextSiblingElement("script");
    }
    // ...
}

2) 不確定名稱時，如bundle下可能x，y，z或其他：

XMLElement *el_bundle = el_script->FirstChildElement("bundle");
if (el_bundle) {
    // ...
    // traverse 'bundle' child values
    XMLElement *el_value = el_bundle->FirstChildElement();
    while (el_value) {
        const char *name = el_value->Name();  // won't Null
        // ...
        el_value = el_value->NextSiblingElement();
    }
}

Step 4: 用XMLElement::Attribute()獲取節點屬性，GetText()獲取文本。

1) 獲取content的lang屬性及其內容：

XMLElement *el_content = el_script->FirstChildElement("content");
if (el_content) {
    // 'content' 'lang' attribute
    const char *lang = el_content->Attribute("lang");
    if (lang) {
        script.content.lang = std::string(lang);
    }
    // 'content' text
    const char *text = el_content->GetText();
    if (text) {
        script.content.text = std::string(text);
    }
}

Step 5: 用類似XMLElement::QueryIntAttribute()、QueryIntText()，直接轉換類型。

1) 直接將key文本存為int：

XMLElement *el_key = el_script->FirstChildElement("key");
if (!el_key || el_key->QueryIntText(&script.key) != 0) {
    // none exists, XML_NO_TEXT_NODE, XML_CAN_NOT_CONVERT_TEXT
}

Step 6: 獲取注釋試試看：

// the comment
XMLNode *nd_comment = el_root->FirstChild();
if (nd_comment && nd_comment->ToComment()) {
    std::stringstream comment;
    comment << "<!--" << nd_comment->Value() << "-->";
    std::cout << comment.str() << std::endl;
}

以上代碼，具體請見附1"src/script.h與xmlparse.cc”。

4) 總結

本文主要介紹了TinyXML-2的使用。其實，DOM操作的API都很類似的。

例如操作HTML DOM：

原生API的話，見document。可以看到類似的createElement()，getElement*()等。不過查找節點，用querySelector()選擇器更方便。
jQuery的話，相應API在分類Manipulation、Traversing下。但找一些特定位置的子節點，直接選擇器Child Filter更簡單。

附1：樣例工程tinyxml_start

下載：tinyxml_start.zip。

目錄樹如下：

tinyxml_start/
├─build/
│  ├─tinyxml_start-gcc.cbp   # for gnu gcc
│  └─tinyxml_start-msvc.cbp  # for msvc 2010
├─src/
├─third_party/
│  └─tinyxml2-2.1.0/
└─tools/

tinyxml2下載解壓到third_party/目錄下，用C::B打開cbp工程文件即可。

tinyxml2在Windows上配置生成的是動態庫，Linux下是靜態庫。

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1) TinyXML-2

2) 準備

2.1) 源碼

2.2) 編譯

3) 解析

3.1) 解析方式

3.2) 讀寫XML

3.2) 解析XML

4) 總結

附1：樣例工程tinyxml_start

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