包含如下内容的檔案dora.ini存儲了學号為20210426的某同學的姓名、年齡、以及已修三門課程的名稱和分數。這種名為ini的檔案格式可以很友善地存儲結構化的對象資訊。相較于自行設計文本檔案的内容結構，直接使用ini格式既友善，擴充性又好。本實踐中，我們借助于大名鼎鼎的boost庫來解析ini檔案。
[basic]
sNo=20210426
sName=Dora Chen
iAge=17
[scores]
size=3
sName_0=C++
iScore_0=97
sName_1=Calculus
iScore_1=70
sName_2=Economics
iScore_2=65 知識産權協定
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在實踐中，我們經常需要借助類和對象來表示一個個的實體，例如學籍管理系統中的學生、醫療檔案管理系統中的病人。請看如下資料結構：
class Score {
public:
string sName; //課程名稱
int iScore; //分數
};
class Student {
string sNo; //學号
string sName; //姓名
int iAge; //年齡
vector<Score> scores; //成績表
} 在這個資料結構中，一個Student對象代表一個學生，其有學号、姓名、年齡等屬性；另外還有一個類型為向量的屬性scores，該屬性存儲了學生0到多門已修課程的成績對象，該對象有課程名稱及分數兩個屬性。
現在考慮将Student對象序列化（儲存）到一個文本檔案裡。在這個資料結構裡，一個學生有多少門已修課程是不确定的。對于這種帶有不确定性的甚至預期可能發生改變（比如增加性别屬性）的資料結構，程式設計者自行組織檔案的存儲格式面臨諸多不便：①繁瑣；②未來資料結構改變時，調整困難。
有一種稱之為ini的文本檔案結構特别适合存儲此種資料結構。ini是initialization(初始化)的簡寫，這種檔案本來的用途是用于存儲軟體的配置資訊，但有也人（比如作者）喜歡借用這個結構來序列化對象。
接下來，我們通過boost庫的ini_parser子產品來完成ini檔案的存儲和解析。在介紹C++程式StudentInfo之前，我們先展示StudentInfo所儲存出來的dora.ini檔案的内容。
[basic]
sNo=20210426
sName=Dora Chen
iAge=17
[scores]
size=3
sName_0=C++
iScore_0=97
sName_1=Calculus
iScore_1=70
sName_2=Economics
iScore_2=65 容易看出，ini檔案最基本的資訊形式為key=value。等号左邊為鍵（key），右邊為值（value）。dora.ini分為兩個部分，[basic]部分用于存儲學号、姓名和年齡，[scores]部分則用于存儲全部已修課程的成績資訊。鍵size=3表明存儲了三門課的成績，由于每門課都有課程名稱和分數，為消除歧義，故使用sName_i來表示第i門課的課程名稱，iScore_i來表示第i門課的分數。
C++程式StudentInfo先是建立了用于表示Dora Chen的學生對象dora1，并為其添加了C++、微積分、經濟學三門課程的成績；然後将該對象序列化存儲至檔案dora.ini；然後再從dora.ini讀取其内容至學生對象dora2并列印出來。完整代碼如下：
//Project - StudentInfo
#include <iostream>
#include <vector>
#include <iomanip>
#include <boost/property_tree/ini_parser.hpp>
#include <boost/property_tree/ptree.hpp>
using namespace std;
class Score {
public:
string sName; //課程名稱
int iScore; //分數
Score(const string& name, const int score){
sName = name;
iScore = score;
}
};
class Student {
string sNo; //學号
string sName; //姓名
int iAge; //年齡
vector<Score> scores; //成績表
public:
Student(){}
Student(const string& no, const string& name, const int age){
sNo = no; sName = name; iAge = age;
}
void addScore(const string& name, const int score){
scores.emplace_back(name,score);
}
void save(const string& sFile){
boost::property_tree::ptree s;
s.put("basic.sNo",sNo);
s.put("basic.sName",sName);
s.put("basic.iAge",iAge);
s.put("scores.size",scores.size());
for (unsigned int i=0;i<scores.size();i++){
auto& r = scores[i];
s.put(string("scores.sName_")+std::to_string(i),r.sName);
s.put(string("scores.iScore_")+std::to_string(i),r.iScore);
}
boost::property_tree::ini_parser::write_ini(sFile,s);
}
void load(const string& sFile){
boost::property_tree::ptree s;
boost::property_tree::ini_parser::read_ini(sFile,s);
sNo = s.get("basic.sNo","");
sName = s.get("basic.sName","");
iAge = s.get("basic.iAge",0);
scores.clear();
auto size = s.get("scores.size",0);
for (auto i=0;i<size;i++){
auto sName = s.get(string("scores.sName_")+std::to_string(i),"");
auto iScore = s.get(string("scores.iScore_")+std::to_string(i),0);
scores.emplace_back(sName,iScore);
}
}
void output(ostream& o){
o << left;
o << setw(10)<<"No."<<setw(15)<<"Name"<<setw(6)<<"Age"<<endl;
o << "-------------------------------" << endl;
o << setw(10)<<sNo<<setw(15)<<sName<<setw(6)<<iAge<<endl;
o << "-------------------------------" << endl;
for (auto& s:scores)
o << setw(25) << s.sName << setw(6) << s.iScore << endl;
}
};
int main() {
Student dora1("20210426","Dora Chen",17);
dora1.addScore("C++",97);
dora1.addScore("Calculus",70);
dora1.addScore("Economics",65);
dora1.save("dora.ini"); //儲存對象dora1至檔案dora.ini
Student dora2;
dora2.load("dora.ini"); //從檔案dora.ini讀取内容至dora2
dora2.output(cout);
return 0;
} 上述代碼的執行結果為：
No. Name Age
-------------------------------
20210426 Dora Chen 17
-------------------------------
C++ 97
Calculus 70
Economics 65 C++的标準模闆庫并不提供解析ini檔案的能力，本着“不要重新發明輪子”的原則，我們引用了大名鼎鼎的boost庫才完成相應任務。
首先作者下載下傳了目前最新版本（v1.78.0）的boost庫壓縮包并将其解壓縮至D:/C2Cpp目錄下，如圖20-6所示。
圖20-6 解壓縮後的boost庫
接下來，作者在Qt Creator中編輯了項目檔案StudentInfo.pro，增加了下述内容中的第6行。該行内容将boost庫目錄納入項目的頭檔案包含目錄中。這樣，當cpp檔案通過#include宏指令引入boost中的頭檔案時，編譯器裡的預處理器可以在相應的目錄中找到它們。
注意：在Qt Creator中建立項目時，其中的Build System項有cmake和qmake兩種，請務必選擇qmake，否則會找不到下述StudentInfo.pro檔案。
TEMPLATE = app
CONFIG += console c++11
CONFIG -= app_bundle
CONFIG -= qt
INCLUDEPATH += D:/C2Cpp/boost_1_78_0
SOURCES += \
main.cpp 第5 ~ 6行：引入boost庫中的屬性樹（ptree）以及ini解析器（ini_parser）頭檔案。屬性樹是一種樹形資料結構，對其内部工作原理的探讨超出來本書的範圍，在本書中，我們将其視為提供了可用功能接口的黑盒，而忽視其内部結構。
第80 ~ 91行：程式主體部分。main()首先構造了一個名為dora1的Student對象，随後的三行通過addScore()成員函數為dora1添加了C++、微積分、經濟學三門課程的成績。接下來，執行dora1的save()函數将對象内容序列化并存儲至ini格式的檔案dora.ini。然後，程式建立了一個新的Student對象dora2，通過執行dora2的load()函數從dora.ini讀取資料至dora2，最後通過dora2的output()函數将資訊列印至螢幕，以便确認dora2與dora1在内容上的一緻性。
本程式中Score、Student類型的資料成員聲明、構造函數定義等部分并無特别之處，我們重點解釋Student類型的save()和load()函數。
35 void save(const string& sFile){
36 boost::property_tree::ptree s;
37
38 s.put("basic.sNo",sNo);
39 s.put("basic.sName",sName);
40 s.put("basic.iAge",iAge);
41
42 s.put("scores.size",scores.size());
43 for (unsigned int i=0;i<scores.size();i++){
44 auto& r = scores[i];
45 s.put(string("scores.sName_")+std::to_string(i),r.sName);
46 s.put(string("scores.iScore_")+std::to_string(i),r.iScore);
47 }
48
49 boost::property_tree::ini_parser::write_ini(sFile,s);
50 } 第35 ~ 50行：Student的save()函數負責将Student對象内容序列化并存儲至ini格式檔案sFile中，sFile為指定檔案名。
第36行：函數構造了一個空的屬性樹（ptree）對象s，類型ptree位于boost::property_tree名字空間之下。
第38 ~ 40行：接下來，通過s的put函數往屬性樹中添加鍵值對。如第38行所示，put()函數的第一個參數為鍵，第二個參數為值，其中鍵以S.K的形式提供，S表示分區（Section），K表示分區下的健。具體到本例，s.put(“basic.sNo”,sNo)的執行結果對應dora.ini中的下述内容：
[basic]
sNo=20210426 讀者應注意到，屬性樹的put()函數是函數名重載的，因為其第2個參數既可以是字元串，也可以是整數或者其他類型的對象。
第42行：在scores分區下添加名為size的鍵，表示scores向量的元素數量。具體到本例，執行結果對應dora.ini中的下述内容：
[scores]
size=3 第43 ~ 47行：對scores向量進行周遊，将課程名稱和分數逐一加入屬性樹s。為了區分不同序号的課程，在鍵名後附加整數序号。具體到本例，執行結果對應dora.ini中的下述内容：
[scores]
...
sName_0=C++
iScore_0=97
sName_1=Calculus
iScore_1=70
sName_2=Economics
iScore_2=65 第49行：通過boost::property_tree::ini_parser名字空間下的write_ini()函數将屬性樹s中的資訊寫入檔案sFile，檔案格式為ini。
第52 ~ 67行：Student的load()函數負責從ini格式檔案sFile讀取内容并填入内部資料結構，其中，sFile為指定檔案名。
第54行：使用boost::property_tree::ini_parser名字空間下的read_ini()函數将指定的ini格式檔案sFile的全部内容讀入屬性樹s。
第56 ~ 66行：通過get()函數從屬性樹s擷取屬性并填入内部資料結構。屬性樹的get()函數用于讀取其内部的鍵值對。函數的第一個參數為形如S.K的鍵，S表示分區（Section），K表示分區下的健。第二個參數則為預設值，即當指定的鍵不存在時，直接傳回預設值。
容易看出，同put()函數一樣，get()函數也有多個函數名重載的版本，其第2個參數（預設值）的類型間接決定了get()函數的傳回值類型。
除ini格式之外，boost庫還支援對xml、json等結構化文本檔案的讀取。作者的建議是，對于那些結構化的資料，盡量使用現成的結構化的文本檔案格式來存取。除boost外，大部分第三方C++庫，比如Qt，也提供對ini等結構化文本檔案的直接支援，沒有必要設計“個性化”的文本檔案存儲結構。
| 練習鞏固 |
| 20-3（json檔案）修改20.3節中的示例程式，使用json格式存儲學生及成績資訊。 |
本案例節選自作者編寫的教材及配套實驗指導書。
《C++程式設計基礎及應用》（高等教育出版社，出版過程中）
《Python程式設計基礎及應用》，高等教育出版社
《Python程式設計基礎及應用實驗教程》，高等教育出版社
高校教師同行如果期望索取樣書，教學支援資料，加群，請私信作者，聯系時請提供學校及個人姓名為盼，各高校在讀學生勿擾為謝。
青少年讀者們如果期望系統性地學習Python及C/C++程式設計語言，歡迎嘗試下述今日頭條（西瓜）免費視訊課程。
C/C++從入門到放棄（重慶大學現場版）
Python程式設計基礎及應用（重慶大學現場版）
