使用NLOHMANN_DEFINE_TYPE_NON_INTRUSIVE处理含std::optional成员的结构体序列化问题

问题根源在于NLOHMANN_DEFINE_TYPE_NON_INTRUSIVE宏默认使用at()方法访问JSON键，当键不存在时会直接抛出异常，无法自动给std::optional成员赋值std::nullopt。要实现需求，最直接的方式是手动实现结构体的序列化/反序列化函数，替代宏定义的自动生成逻辑，具体操作如下：

1. 定义目标结构体 #

假设我们有如下包含std::optional成员的结构体：

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

using json = nlohmann::json;

struct MyStruct {
    int id; // 必选字段
    std::optional<std::string> name; // 可选字段
    std::optional<int> value; // 可选字段
};

2. 手动实现from_json和to_json函数 #

• 反序列化（from_json）：对必选字段用at()确保存在（缺失时抛异常），对可选字段通过find()或contains()判断键是否存在，不存在则赋值std::nullopt：

void from_json(const json& j, MyStruct& s) {
    // 必选字段强制校验，缺失则抛出异常
    j.at("id").get_to(s.id);

    // 处理可选字段name：键存在则反序列化，否则设为nullopt
    auto name_it = j.find("name");
    if (name_it != j.end()) {
        name_it->get_to(s.name);
    } else {
        s.name = std::nullopt;
    }

    // 处理可选字段value：更简洁的写法
    s.value = j.contains("value") ? j["value"].get<std::optional<int>>() : std::nullopt;
}

• 序列化（to_json）：仅序列化std::optional中有值的成员，避免JSON中出现多余的null键：

void to_json(json& j, const MyStruct& s) {
    j["id"] = s.id;
    if (s.name) {
        j["name"] = *s.name;
    }
    if (s.value) {
        j["value"] = *s.value;
    }
}

3. 验证效果 #

当反序列化缺少可选字段的JSON时，对应std::optional成员会自动被设为std::nullopt，不会抛出异常。例如：

// 缺少name字段的JSON
json j = R"({"id": 123, "value": 456})"_json;
MyStruct s = j.get<MyStruct>();
// s.name == std::nullopt，s.value == 456，s.id == 123

由于你已经实现了std::optional的adl_serializer，上述代码中的get_to()和get<std::optional<T>>()会正常处理JSON null与std::nullopt的转换。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SupAl