带explicit构造函数的structA使用nlohmann JSON反序列化报错排查

问题背景 #

定义了带explicit构造函数的结构体及对应的JSON序列化/反序列化函数：

struct structA {
    explicit structA(const std::size_t num) : a(num) {}
    std::vector<structB> a;
    glm::quat b;
    glm::vec3 c;
    glm::vec3 d{1.0f};
};

// 序列化函数
inline void to_json(json& j, const structA& t) {
    j = {{"a", t.a},
         {"b", t.b},
         {"c", t.c},
         {"d", t.d}};
}

// 反序列化函数
inline void from_json(const json& j, structA& t) {
    j.at("a").get_to(t.a);
    j.at("b").get_to(t.b);
    j.at("c").get_to(t.c);
    j.at("d").get_to(t.d);
}

序列化功能正常，但反序列化时尝试传入构造参数调用get方法：

const auto& structAVal = frameJson["structA"].get<structA>(21);

出现编译错误：

include/nlohmann_json/nlohmann/json.hpp:19336:16: note: candidate function template not viable: requires 0 arguments, but 1 was provided 
basic_json get() const

include/nlohmann_json/nlohmann/json.hpp:19336:16: note: candidate function template not viable: requires 0 arguments, but 1 was provided 
 BasicJsonType get() const

include/nlohmann_json/nlohmann/json.hpp:19336:16: note: candidate function template not viable: requires 0 arguments, but 1 was provided 
ValueType get() const noexcept(noexcept(

不传入参数则报错“需1个参数，提供0个”，陷入两难。

问题原因 #

1. nlohmann JSON的get<T>()方法没有接收构造参数的重载，无法通过get<structA>(21)传递构造参数。
2. structA没有无参构造函数，直接调用get<structA>()时，库无法默认构造实例供from_json填充。
3. from_json的设计逻辑是接收已存在的对象引用，再将JSON数据赋值给它，不需要外部传入构造参数。

解决方案 #

方案1：先构造对象，再填充数据 #

手动构造structA实例，再调用get_to方法完成反序列化：

// 先传入构造参数创建实例
structA structAVal(21);
// 将JSON数据填充到已有的对象中
frameJson["structA"].get_to(structAVal);

方案2：为structA添加无参构造能力 #

如果业务允许，可给structA添加无参构造函数，或给现有构造参数设置默认值：

struct structA {
    // 方式A：显式默认无参构造
    structA() = default;
    explicit structA(const std::size_t num) : a(num) {}

    // 方式B：给构造参数设置默认值（二选一即可）
    // explicit structA(const std::size_t num = 0) : a(num) {}

    std::vector<structB> a;
    glm::quat b;
    glm::vec3 c;
    glm::vec3 d{1.0f};
};

修改后即可直接使用get<structA>()：

const auto& structAVal = frameJson["structA"].get<structA>();

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nitron_707