C++ 中的 Json：将数字解析为字符串以避免浮点不准确答案

【问题标题】：Json in C++: Parse a number as a string to avoid floating-point inaccuracyC++ 中的 Json：将数字解析为字符串以避免浮点不准确
【发布时间】：2018-06-28 16:43:43
【问题描述】：

我正在处理加密货币 RPC 并接收 json 数据，如下所示：

{
  ...
  "amount": 1.34000000,
  "confirmations": 230016,
  "spendable": true,
  "solvable": true
  ...
}

使用Jsoncpp 库或json11 获取解析为double 的数字。发生这种情况时，由于双精度问题，结果为：1.3400000000000001。一般来说，这对金融交易来说是灾难性的并且是不可接受的。

我已经有一个定点库，它可以接受一个有效的字符串并在内部将其视为一个整数。有没有办法让 Jsoncpp（或任何其他 json 库）将选定的数字 json 值作为字符串，以便我可以以固定精度正确对待它们？

【问题讨论】：

我不确定，但您可能可以运行预解析并将 "amount": 1.34000000 更改为 "amount": "1.34000000"
@NathanOliver 当然。这将是我最终会做的一个 hack。
如果您将值存储为双精度值，那么即使您将值解析为字符串，这种情况也总会发生。一旦你把它变成一个双精度浮点数就有一个有限的分辨率。这就是金融应用程序不使用实数的原因（它们使用整数或 BCD（二进制编码的小数））。您可以乘以 100000000 并存储为整数。
@MartinYork 你似乎误解了发生了什么。请允许我解释一下。在将数字乘以 10000000 后存储数字......基本上称为“定点精度”，这是我在问题中提到的（例如，比特币是如何运作的，其中最小的可交易整数单元被称为聪）。我不想存储在双，永远。问题是我想直接从字符串到定点精度，而不必经过双精度，所有 json 库似乎都在未经我同意的情况下这样做。

标签： c++ json double fixed-point jsoncpp

【解决方案1】：

json库中似乎没有解决方案，所以我不得不自己修改数字并用引号将其包裹起来。我将此函数应用于响应以做到这一点。

[](std::string& jsonStr) {
        // matches "amount" field in json
        static std::regex reg(R"((\s*\"amount\"\s*:)\s*(\d*\.{0,1}\d{0,8})\s*)");
        jsonStr = std::regex_replace(jsonStr, reg, "$1\"$2\"");
    };

现在它可以正常工作了。

【讨论】：

【解决方案2】：

我喜欢ThorsSerializer。免责声明是我写的。

它支持您正在寻找的内容。
您可以告诉解析器对类使用标准输入/输出运算符（然后您可以自己定义）。

例子：

#include "ThorSerialize/JsonThor.h"
#include "ThorSerialize/SerUtil.h"
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <string>
#include <map>

struct FixedPoint
{
    int     integerPart;
    int     floatPart;
    friend std::istream& operator>>(std::istream& stream, FixedPoint& data)
    {
        // This code assumes <number>.<number>
        // Change to suite your needs.
        char c;
        stream >> data.integerPart >> c >> data.floatPart;
        if (c != '.')
        {
            stream.setstate(std::ios::failbit);
        }

        return stream;
    }
};
// This declaration tells the serializer to use operator>> for reading
// and operator<< for writing this value.
// Note: The value must still conform to standard Json type
//       true/false/null/integer/real/quoted string
ThorsAnvil_MakeTraitCustom(FixedPoint);

struct BitCoin
{
    FixedPoint  amount;
    int         confirmations;
    bool        spendable;
    bool        solvable;
};
// This declaration tells the serializer to use the standard
// built in operators for a struct and serialize the listed members.
// There are built in operations for all built in types and std::Types
ThorsAnvil_MakeTrait(BitCoin, amount, confirmations, spendable, solvable);

示例用法：

int main()
{
    using ThorsAnvil::Serialize::jsonImport;
    using ThorsAnvil::Serialize::jsonExport;

    std::stringstream file(R"(
        {
            "amount": 1.34000000,
            "confirmations": 230016,
            "spendable": true,
            "solvable": true
        }
    )");

    BitCoin     coin;
    file >> jsonImport(coin);

    std::cout << coin.amount.integerPart << " . " << coin.amount.floatPart << "\n";
}

构建：

> g++ -std=c++1z 51087868.cpp -lThorSerialize17

【讨论】：

【解决方案3】：

原生的jsoncpp解决方案是RTFM！！！（例如，这里：https://open-source-parsers.github.io/jsoncpp-docs/doxygen/class_json_1_1_stream_writer_builder.html）

Json::StreamWriterBuilder builder;
builder["commentStyle"] = "None";
builder["indentation"] = "   ";
builder["precision"] = 15;

这将设置您的写入器浮点精度，以避免打印双精度表示中的小截断错误。例如，不是 json 字段，而是

“金额”：1.3400000000000001，

你现在会得到

“金额”：1.340000000000000，

根据需要。

【讨论】：