C++读入XML文件示例

最近要做一个VRP的算法，测试集都是放在Xml文件中，而我的算法使用C++来写，所以需要用C++来读取Xml文件。

在百度上搜“C++读取Xml文件”，可以出来很多博客，大多数是关于tinyXml的，所以这篇博文也是讲述如何用tinyXML来读取XML文件。

tinyXml是一个免费开源的C++库，可以到官网上下载：https://sourceforge.net/projects/tinyxml/。

下载下来解压之后，可以看到下面这些文件：

我是在windows下用VS来写C++的，按照@marchtea的说法，只需要直接打开tinyxml.sln就可以，不过我还是用了笨办法：

把tinystr.cpp, tinyxml.cpp, tinyxmlerror.cpp, tinyxmlparser.cpp, tinystr.h, tinyxml.h拷贝到工程目录下；
然后加入头文件引用：#include "tinystr.h" #include "tinyxml.h"。

接下来就来分享一下我读取VRP问题中的solomon benchmark的方法，这些方法都是参考自tinyXml的官方教程，在下载的文件夹中有"doc"子文件夹，打开它，有一个叫做"tutorial0"的html文件，打开它可以看到详细的教程。

OK，now begins！

我要读取的Xml文件有如下的格式（只列举部分）：

<!-- 要读取的Xml文件 -->

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>

<instance>

  <network>

    <nodes>

      <node id="0" type="0">

        <cx>40.0</cx>

        <cy>50.0</cy>

      </node>

    <!-- 有N+1个这样的node节点 -->

    </nodes>  

  </network>

  <requests>

    <request id="1" node="1">

      <tw>

        <start>145</start>

        <end>175</end>

      </tw>

      <quantity>20.0</quantity>

      <service_time>10.0</service_time>

    </request>

    <!-- 有N个这样的request节点 -->

  </requests>

</instance>

这里稍微解释一下为什么nodes节点的数目会比requests节点多1个。这是因为nodes节点包括了顾客节点（N个）和仓库节点（1个），而requests属性只属于顾客节点。

我是把xml文件中的这些数据读入到类对象数组中，每个类对象代表一个节点，类的定义如下：

// Customer.h

#ifndef _Customer_H

#define _Customer_H

 

class Customer{

public:

  Customer(int id=0, float x=0, float y=0, float startTime=0, float endTime=0, float quantity=0, float serviceTime=0);

  void setId(int id);  // 设置成员id的值

  void setX(float x);  // 设置成员x的值

  void setY(float y);  // 设置成员y的值

  void setStartTime(float startTime); // 设置成员startTime的值

  void setEndTime(float endTime);   // 设置成员endTime的值

  void setQuantity(float quantity);  // 设置成员quantity的值

  void setServiceTime(float serviceTime); // 设置成员serviceTime的值

  void show(); // 显示顾客节点信息

private:

  int id;

  float x;

  float y;

  float startTime;

  float endTime;

  float quantity;

  float serviceTime;

};

#endif

OK，那么现在开始贴一下main.cpp代码（Customer.cpp比较简单，就不贴了）

// main.cpp

#include "Customer.h"

#include "tinystr.h"

#include "tinyxml.h"

#include<iostream>

#include<vector>

#include<string>

#include<stdlib.h>

#include<iomanip>

 

using namespace std;

static const int NUM_OF_CUSTOMER = 51;    //顾客数量

static const char* FILENAME = "RC101_050.xml"; //文件名

 

int main(){

  vector<Customer *> customerSet(0); // 顾客集，每个元素是Customer对象的指针

  int i,j,k,count;

  int temp1;  // 存放整型数据

  float temp2; // 存放浮点型数据

  Customer* customer;  // 临时顾客节点指针

  for (i=0; i<NUM_OF_CUSTOMER; i++) { // 先初始化顾客集

    customer = new Customer();

    customerSet.push_back(customer);

  }

  TiXmlDocument doc(FILENAME);  // 读入XML文件

  if(!doc.LoadFile()) return -1; // 如果无法读取文件，则返回

  TiXmlHandle hDoc(&doc);     // hDoc是&doc指向的对象

  TiXmlElement* pElem;      // 指向元素的指针

  pElem = hDoc.FirstChildElement().Element(); //指向根节点

  TiXmlHandle hRoot(pElem);    // hRoot是根节点

 

  // 读取x,y，它们放在network->nodes->node节点中

  TiXmlElement* nodeElem = hRoot.FirstChild("network").FirstChild("nodes").FirstChild("node").Element(); //当前指向了node节点

  count = 0; // 记录移动到了哪个node节点，并且把该node节点的信息录入到顺序对应的customer中

  for(nodeElem; nodeElem; nodeElem = nodeElem->NextSiblingElement()) { // 挨个读取node节点的信息

    customer = customerSet[count]; // 当前顾客节点，注意不能赋值给一个新的对象，否则会调用复制构造函数

    TiXmlHandle node(nodeElem); // nodeElem所指向的节点

    TiXmlElement* xElem = node.FirstChild("cx").Element(); // cx节点

    TiXmlElement* yElem = node.FirstChild("cy").Element(); // cy节点

    nodeElem->QueryIntAttribute("id", &temp1); //把id放到temp1中，属性值读法

    customer->setId(temp1);     

    temp2 = atof(xElem->GetText());  // char转float

    customer->setX(temp2);

    temp2 = atof(yElem->GetText());

    customer->setY(temp2);

    count++;

  }

 

  // 读取其余信息

  TiXmlElement* requestElem = hRoot.FirstChild("requests").FirstChild("request").Element(); // 指向了request节点

  count = 1;

  for(requestElem; requestElem; requestElem = requestElem->NextSiblingElement()) {

    customer = customerSet[count];   // 当前顾客节点，注意不能赋值给一个新的对象，否则会调用复制构造函数

    TiXmlHandle request(requestElem); // 指针指向的对象

    TiXmlElement* startTimeElem = request.FirstChild("tw").FirstChild("start").Element(); // start time

    TiXmlElement* endTimeElem = request.FirstChild("tw").FirstChild("end").Element();   // end time

    TiXmlElement* quantityElem = request.FirstChild("quantity").Element();        // quantity

    TiXmlElement* serviceTimeElem = request.FirstChild("service_time").Element();     // service time

    // 分别读取各项数据

    temp2 = atof(startTimeElem->GetText());

    customer->setStartTime(temp2); 

    temp2 = atof(endTimeElem->GetText());

    customer->setEndTime(temp2);

    temp2 = atof(quantityElem->GetText());

    customer->setQuantity(temp2);

    temp2 = atof(serviceTimeElem->GetText());

    customer->setServiceTime(temp2);

    count++;

  }

 

  // 将读取到的信息输出到控制台

  cout<<setiosflags(ios_base::left)<<setw(6)<<"id"<<setw(6)<<"x"<<setw(6)<<

    "y"<<setw(12)<<"startTime"<<setw(12)<<"endTime"<<setw(12)<<"quantity"<<setw(14)<<"serviceTime"<<endl;

  for(i=0; i<NUM_OF_CUSTOMER; i++) {

    customer = customerSet[i];

    customer->show();

  }

  system("pause");

  return 0;

}

在解释main.cpp的内容之前，先解释一下一些数据类型（只是个人理解，欢迎纠错）：

TiXmlDocument：文件节点，把Xml文件的内容读入到该类型变量中
TiXmlElement*：指向节点的指针
TiXmlHandle：节点的实例，也就是TiXmlElement所指向的对象
FirstChild("nodeName")：第一个名字为“nodeName”的子节点
NextSiblingElement()：下一个兄弟节点元素，它们有相同的父节点
QueryIntAttribute("attributeName", &var)：把节点属性名为attributeName的属性值以int类型赋值给var变量
GetText()：获取当前节点元素的内容，即包含在<node>text</node>中的text

OK，有了以上一些简单的知识积累，就可以很方便地读取Xml文件了，现在截取xml的部分来讲解：

<instance>

  <network>

    <nodes>

      <node id="0" type="0">

        <cx>40.0</cx>

        <cy>50.0</cy>

      </node>

    <!-- 有N+1个这样的node节点 -->

    </nodes>  

  </network>

  .....

</instance>

在这部分我们会把顾客的id，坐标x,y都读入到Customer对象中。　

1. 首先我们得到了文件节点hDoc，现在我们要进入根节点"instance"：

TiXmlElement* pElem;      // 指向元素的指针

pElem = hDoc.FirstChildElement().Element(); //指向根节点

TiXmlHandle hRoot(pElem);    // hRoot是根节点

根节点"instance"是文件节点的第一个子节点，所以用 pElem = hDoc.FirstChildElement().Element() 就可以使得指针pElem指向"instance"，hRoot是pElem所指向的对象。

2. 现在我们需要进入到“node”节点中，遍历其兄弟节点，将所有数据读入。下面的语句可以将第一个“node”节点的指针赋值给nodeElem:

TiXmlElement* nodeElem = hRoot.FirstChild("network").FirstChild("nodes").FirstChild("node").Element(); //当前指向了node节点

节点的id值放在"node"节点的属性"id"中：

nodeElem->QueryIntAttribute("id", &temp1); //把id放到temp1中，属性值读法

然后坐标x, y的值放在“node”节点的子节点"cx"和"cy"的内容(text)中，所以我们这样来读取：

TiXmlElement* xElem = node.FirstChild("cx").Element(); // cx节点

temp2 = atof(xElem->GetText());  // char转float

函数atof在库<stdlib>中，用以将char数组转化为浮点数。

通过1,2两步，我们已经把第一个“node”节点的id, x, y的值读入到对象中，然后只需要把遍历所有的兄弟节点即可：

for(nodeElem; nodeElem; nodeElem = nodeElem->NextSiblingElement()) {

......

}

读入requests节点下的startTime, endTime, quantity, serviceTime等值的方法也是一样的，详情参考main.cpp代码。

运行结果如下：

总结：

其实说白了读取Xml文件的关键在于：

移动指针到所要读取数据的节点中；　
若是读取属性值，则使用QueryIntAttribute方法直接读取；
若读取的是节点的内容，则使用getText()方法读取；
连续的数据具有兄弟节点关系，使用NextSiblingElement()方法来指向下一个兄弟节点

后记：

这篇博文只介绍了如何读取Xml文件，至于如何写入Xml文件，请参考tinyXml的官方教程，讲的特别清楚，特别良心。

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