XML――(1)LIBXML2库windows使用指南[转]_libxml2使用windows-程序员宅基地

写这篇文章的原因有如下几点:
1)C++标准库中没有操作XML的方法,用C++操作XML文件必须熟悉一种函数库,LIBXML2是其中一种很优秀的XML库,而且它同时支持多种编程语言;
2)LIBXML2库的Tutorial写得不太好,尤其是编码转换的部分,不适用于中文编码的转换;
3)网上的大多数关于Libxml2的介绍仅仅是翻译了自带的资料,没有详细介绍如何在windows平台下进行编程,更很少提到如何解决中文问题。
基于以上几点原因,决定写一个在Windows平台下,使用C/C++语言,应用LibXml2库来进行xml文档操作,同时使用ICONV库进行中文编码转换的文档。其中还涉及了Makefile、XPATH等相关内容。

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1. 下载与安装LIBXML2和ICONV
Libxml2是一个C语言的XML程序库,可以简单方便的提供对XML文档的各种操作,并且支持XPATH查询,以及部分的支持XSLT转换等功能。Libxml2的下载地址是http://xmlsoft.org/,完全版的库是开源的,并且带有例子程序和说明文档。最好将这个库先下载下来,因为这样可以查看其中的文档和例子。
windows版本的的下载地址是http://www.zlatkovic.com/libxml.en.html;这个版本只提供了头文件、库文件和dll,不包含源代码、例子程序和文档。在文本中,只需要下载libxml2库、iconv库和zlib库就行了(注意,libxml2库依赖iconv和zlib库,本文中重点关注libxml2和iconv,zlib不介绍),我使用的版本是libxml2-2.6.30.win32.zip、zlib-1.2.3.win32.zip和iconv-1.9.2.win32.zip。
在编程的时候,我们使用windows版本的libxml2、zlib和iconv,将其解压缩到指定文件夹,例如D:"libxml2-2.6.30.win32,D:"zlib-1.2.3.win32以及D:"iconv-1.9.2.win32。事实上,我们知道在windows下面使用头文件、库文件和dll是不需要安装的,它又没有使用任何需要注册的组件或者数据库,只需要告诉编译器和链接器这些资源的位置就可以了。
注意:要在path变量中加上D:"iconv-1.9.2.win32"bin;D:"zlib-1.2.3.win32"bin;D:"libxml2-2.6.30.win32"bin这三个地址,否则在执行的时候就找不到。或者使用更简单的方法,把其中的三个dll到拷贝到system32目录中。
有两种方法来编译链接基于libxml2的程序,第一种是在VC环境中设置lib和include路径,并在link设置中添加libxml2.lib和iconv.lib;第二种是用编译器选项告诉编译器cl.exe头文件的位置,并用链接器选项告诉链接器link.exe库文件的位置,同时在windows环境变量path中添加libxml2中bin文件夹的位置,以便于程序运行时可以找到dll(也可以将dll拷贝到system32目录下)。显然我选择了第二种,那么编译链接一个名为CreateXmlFile.cpp源文件的命令如下:
cl /c /I D:"iconv-1.9.2.win32"include /I D:"libxml2-2.6.30.win32"include CreateXmlFile.cpplink /libpath:D:"iconv-1.9.2.win32"lib /libpath:D:"libxml2-2.6.30.win32"lib CreateXmlFile.obj iconv.lib libxml2.lib
显然这样很费时,那么再不用makefile就显得矫情了,于是,一个典型的使用nmake.exe(VC自带的makefile工具)的文件如下:MAKEFILE
#
# 本目录下所有源代码的makefile,使用方法是nmake TARGET_NAME=源代码文件名字(不加后缀)
# 例如 nmake TARGET_NAME=CreateXmlFile
# Author: Wang Xuebin
#
# Flags - 编译debug版本
#
#指定要使用的库的路径,需要用户修改的变量一般放在makefile文件的最上面
LIBXML2_HOME = D:"libxml2-2.6.30.win32
ICONV_HOME = D:"iconv-1.9.2.win32
#指定编译器选项,/c表明cl命令只编译不链接;/MTd表明使用多线程debug库;/Zi表明产生完整的调试信息;
#/Od表明关闭编译优化;/D _DEBUG表明定义一个名为_DEBUG的宏
CPP_FLAGS=/c /MTd /Zi /Od /D _DEBUG
#链接选项,/DEBUG表明创建Debug信息
EXE_LINK_FLAGS=/DEBUG
#指定链接的库
LIBS=iconv.lib libxml2.lib
#指定编译路径选项,链接路径选项
INCLUDE_FLAGS= /I $(LIBXML2_HOME)"include /I $(ICONV_HOME)"include
LIB_PATH_FLAGS = /libpath:$(ICONV_HOME)"lib /libpath:$(LIBXML2_HOME)"lib
#################################################
#
# Targets 目标
#
$(TARGET_NAME) : $(TARGET_NAME).exe
clean : $(TARGET_NAME).exe
$(TARGET_NAME).obj : $(TARGET_NAME).cpp
    cl $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FLAGS) $(TARGET_NAME).cpp
$(TARGET_NAME).exe : $(TARGET_NAME).obj
link $(EXE_LINK_FLAGS) $(LIB_PATH_FLAGS) $(TARGET_NAME).obj $(LIBS)
clean : $(TARGET_NAME).exe
del $(TARGET_NAME).exe
del $(TARGET_NAME).obj
del $(TARGET_NAME).ilk
del $(TARGET_NAME).pdb
本文不准备介绍makefile的写法,但后续例子程序的编译链接依葫芦画瓢都没有问题,执行编译链接的命令如下:
nmake TARGET_NAME=CreateXmlFile
执行清理的命令如下:
nmake TARGET_NAME=CreateXmlFile clean

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2. Libxml2中的数据类型和函数
一个函数库中可能有几百种数据类型以及几千个函数,但是记住大师的话,90%的功能都是由30%的内容提供的。对于libxml2,我认为搞懂以下的数据类型和函数就足够了。
2.1   内部字符类型xmlChar
xmlChar是Libxml2中的字符类型,库中所有字符、字符串都是基于这个数据类型。事实上它的定义是:xmlstring.h
typedef unsigned char xmlChar;
使用unsigned char作为内部字符格式是考虑到它能很好适应UTF-8编码,而UTF-8编码正是libxml2的内部编码,其它格式的编码要转换为这个编码才能在libxml2中使用。
还经常可以看到使用xmlChar*作为字符串类型,很多函数会返回一个动态分配内存的xmlChar*变量,使用这样的函数时记得要手动删除内存。
2.2   xmlChar相关函数
如同标准c中的char类型一样,xmlChar也有动态内存分配、字符串操作等相关函数。例如xmlMalloc是动态分配内存的函数;xmlFree是配套的释放内存函数;xmlStrcmp是字符串比较函数等等。
基本上xmlChar字符串相关函数都在xmlstring.h中定义;而动态内存分配函数在xmlmemory.h中定义。
2.3   xmlChar*与其它类型之间的转换
另外要注意,因为总是要在xmlChar*和char*之间进行类型转换,所以定义了一个宏BAD_CAST,其定义如下:xmlstring.h
#define BAD_CAST (xmlChar *)
原则上来说,unsigned char和char之间进行强制类型转换是没有问题的。
2.4   文档类型xmlDoc、指针xmlDocPtr
xmlDoc是一个struct,保存了一个xml的相关信息,例如文件名、文档类型、子节点等等;xmlDocPtr等于xmlDoc*,它搞成这个样子总让人以为是智能指针,其实不是,要手动删除的。
xmlNewDoc函数创建一个新的文档指针。
xmlParseFile函数以默认方式读入一个UTF-8格式的文档,并返回文档指针。
xmlReadFile函数读入一个带有某种编码的xml文档,并返回文档指针;细节见libxml2参考手册。
xmlFreeDoc释放文档指针。特别注意,当你调用xmlFreeDoc时,该文档所有包含的节点内存都被释放,所以一般来说不需要手动调用xmlFreeNode或者xmlFreeNodeList来释放动态分配的节点内存,除非你把该节点从文档中移除了。一般来说,一个文档中所有节点都应该动态分配,然后加入文档,最后调用xmlFreeDoc一次释放所有节点申请的动态内存,这也是为什么我们很少看见xmlNodeFree的原因。
xmlSaveFile将文档以默认方式存入一个文件。
xmlSaveFormatFileEnc可将文档以某种编码/格式存入一个文件中。
2.5   节点类型xmlNode、指针xmlNodePtr
节点应该是xml中最重要的元素了,xmlNode代表了xml文档中的一个节点,实现为一个struct,内容很丰富:tree.h
typedef struct _xmlNode xmlNode;
typedef xmlNode *xmlNodePtr;
struct _xmlNode {
    void           *_private;/* application data */
    xmlElementType   type;   /* type number, must be second ! */
    const xmlChar   *name;      /* the name of the node, or the entity */
    struct _xmlNode *children; /* parent->childs link */
    struct _xmlNode *last;   /* last child link */
    struct _xmlNode *parent;/* child->parent link */
    struct _xmlNode *next;   /* next sibling link */
    struct _xmlNode *prev;   /* previous sibling link */
    struct _xmlDoc *doc;/* the containing document */
    /* End of common part */
    xmlNs           *ns;        /* pointer to the associated namespace */
    xmlChar         *content;   /* the content */
    struct _xmlAttr *properties;/* properties list */
    xmlNs           *nsDef;     /* namespace definitions on this node */
    void            *psvi;/* for type/PSVI informations */
    unsigned short   line;   /* line number */
    unsigned short   extra; /* extra data for XPath/XSLT */
};
可以看到,节点之间是以链表和树两种方式同时组织起来的,next和prev指针可以组成链表,而parent和children可以组织为树。同时还有以下重要元素:
l         节点中的文字内容:content;
l         节点所属文档:doc;
l         节点名字:name;
l         节点的namespace:ns;
l         节点属性列表:properties;
Xml文档的操作其根本原理就是在节点之间移动、查询节点的各项信息,并进行增加、删除、修改的操作。
xmlDocSetRootElement函数可以将一个节点设置为某个文档的根节点,这是将文档与节点连接起来的重要手段,当有了根结点以后,所有子节点就可以依次连接上根节点,从而组织成为一个xml树。
2.6   节点集合类型xmlNodeSet、指针xmlNodeSetPtr
节点集合代表一个由节点组成的变量,节点集合只作为Xpath的查询结果而出现(XPATH的介绍见后面),因此被定义在xpath.h中,其定义如下:
/*
* A node-set (an unordered collection of nodes without duplicates).
*/
typedef struct _xmlNodeSet xmlNodeSet;
typedef xmlNodeSet *xmlNodeSetPtr;
struct _xmlNodeSet {
    int nodeNr;          /* number of nodes in the set */
    int nodeMax;      /* size of the array as allocated */
    xmlNodePtr *nodeTab;/* array of nodes in no particular order */
    /* @@ with_ns to check wether namespace nodes should be looked at @@ */
};
可以看出,节点集合有三个成员,分别是节点集合的节点数、最大可容纳的节点数,以及节点数组头指针。对节点集合中各个节点的访问方式很简单,如下:
xmlNodeSetPtr nodeset = XPATH查询结果;
for (int i = 0; i < nodeset->nodeNr; i++)
{
nodeset->nodeTab[i];
}
注意,libxml2是一个c函数库,因此其函数和数据类型都使用c语言的方式来处理。如果是c++,我想我宁愿用STL中的vector来表示一个节点集合更好,而且没有内存泄漏或者溢出的担忧。
2.7 字符串 XML 之间转换函数
void xmlDocDumpFormatMemory(xmlDocPtr cur, xmlChar ** mem, int * size, int format);
Dump an XML document in memory and return the #xmlChar * and it's size. It's up to the caller to free the memory with xmlFree(). Note that @format = 1 provide node indenting only if xmlIndentTreeOutput = 1 or xmlKeepBlanksDefault(0) was called
cur: the document
mem: OUT: the memory pointer
size: OUT: the memory length
format: should formatting spaces been added

int xmlSaveFormatFileEnc(const char * filename, xmlDocPtr cur, const char * encoding,int format)
Dump an XML document to a file or an URL.
filename: the filename or URL to output
cur: the document being saved
encoding: the name of the encoding to use or NULL.
format: should formatting spaces be added.
Returns: the number of bytes written or -1 in case of error. Note that @format = 1 provide node indenting only if xmlIndentTreeOutput = 1 or xmlKeepBlanksDefault(0) was called

xmlDocPtr xmlParseDoc (xmlChar *cur);     
parse an XML in-memory document and build a tree.     
cur : a pointer to an array of xmlChar     
Returns : the resulting document tree     
         
xmlDocPtr xmlParseMemory (const char *buffer, int ize);     
parse an XML in-memory block and build a tree.

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3.简单xml操作例子
了解以上基本知识之后,就可以进行一些简单的xml操作了。当然,还没有涉及到内码转换(使得xml中可以处理中文)、xpath等较复杂的操作。
3.1   创建xml文档
有了上面的基础,创建一个xml文档显得非常简单,其流程如下:
l         用xmlNewDoc函数创建一个文档指针doc;
l         用xmlNewNode函数创建一个节点指针root_node;
l         用xmlDocSetRootElement将root_node设置为doc的根结点;
l         给root_node添加一系列的子节点,并设置子节点的内容和属性;
l         用xmlSaveFile将xml文档存入文件;
l         用xmlFreeDoc函数关闭文档指针,并清除本文档中所有节点动态申请的内存。
注意,有多种方式可以添加子节点:第一是用xmlNewTextChild直接添加一个文本子节点;第二是先创建新节点,然后用xmlAddChild将新节点加入上层节点。
源代码文件是CreateXmlFile.cpp,如下:
/********************************************************************
    created:   2007/11/09
    created:   9:11:2007   15:34
    filename: CreateXmlFile.cpp
    author:       Wang xuebin
    depend:       libxml2.lib
    build:     nmake TARGET_NAME=CreateXmlFile
    purpose:   创建一个xml文件
*********************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <libxml/parser.h>
#include <libxml/tree.h>
#include <iostream.h>
int main()
{
    //定义文档和节点指针
    xmlDocPtr doc = xmlNewDoc(BAD_CAST"1.0");
    xmlNodePtr root_node = xmlNewNode(NULL,BAD_CAST"root");
    //设置根节点
    xmlDocSetRootElement(doc,root_node);
    //在根节点中直接创建节点
    xmlNewTextChild(root_node, NULL, BAD_CAST "newNode1", BAD_CAST "newNode1 content");
    xmlNewTextChild(root_node, NULL, BAD_CAST "newNode2", BAD_CAST "newNode2 content");
    xmlNewTextChild(root_node, NULL, BAD_CAST "newNode3", BAD_CAST "newNode3 content");
    //创建一个节点,设置其内容和属性,然后加入根结点
    xmlNodePtr node = xmlNewNode(NULL,BAD_CAST"node2");
    xmlNodePtr content = xmlNewText(BAD_CAST"NODE CONTENT");
    xmlAddChild(root_node,node);
    xmlAddChild(node,content);
    xmlNewProp(node,BAD_CAST"attribute",BAD_CAST "yes");
    //创建一个儿子和孙子节点
    node = xmlNewNode(NULL, BAD_CAST "son");
    xmlAddChild(root_node,node);
    xmlNodePtr grandson = xmlNewNode(NULL, BAD_CAST "grandson");
    xmlAddChild(node,grandson);
    xmlAddChild(grandson, xmlNewText(BAD_CAST "This is a grandson node"));
    //存储xml文档
    int nRel = xmlSaveFile("CreatedXml.xml",doc);
    if (nRel != -1)
    {
       cout<<"一个xml文档被创建,写入"<<nRel<<"个字节"<<endl;
    }
    //释放文档内节点动态申请的内存
    xmlFreeDoc(doc);
    return 1;
}
编译链接命令如下:
nmake TARGET_NAME=CreateXmlFile
然后执行可执行文件CreateXmlFile.exe,会生成一个xml文件CreatedXml.xml,打开后如下所示:
<?xml version="1.0"?>
<root>
    <newNode1>newNode1 content</newNode1>
    <newNode2>newNode2 content</newNode2>
    <newNode3>newNode3 content</newNode3>
    <node2 attribute="yes">NODE CONTENT</node2>
    <son>
       <grandson>This is a grandson node</grandson>
    </son>
</root>
最好使用类似XMLSPY这样的工具打开,因为这些工具可以自动整理xml文件的栅格,否则很有可能是没有任何换行的一个xml文件,可读性较差。
3.2   解析xml文档
解析一个xml文档,从中取出想要的信息,例如节点中包含的文字,或者某个节点的属性,其流程如下:
l         用xmlReadFile函数读出一个文档指针doc;
l         用xmlDocGetRootElement函数得到根节点curNode;
l         curNode->xmlChildrenNode就是根节点的子节点集合;
l         轮询子节点集合,找到所需的节点,用xmlNodeGetContent取出其内容;
l         用xmlHasProp查找含有某个属性的节点;
l         取出该节点的属性集合,用xmlGetProp取出其属性值;
l         用xmlFreeDoc函数关闭文档指针,并清除本文档中所有节点动态申请的内存。
注意:节点列表的指针依然是xmlNodePtr,属性列表的指针也是xmlAttrPtr,并没有xmlNodeList或者xmlAttrList这样的类型。看作列表的时候使用它们的next和prev链表指针来进行轮询。只有在Xpath中有xmlNodeSet这种类型,其使用方法前面已经介绍了。
源代码如下:ParseXmlFile.cpp
/********************************************************************
    created:   2007/11/15
    created:   15:11:2007   11:47
    filename: ParseXmlFile.cpp
    author:       Wang xuebin
    depend:       libxml2.lib
    build:     nmake TARGET_NAME=ParseXmlFile
    purpose:   解析xml文件
*********************************************************************/
#include <libxml/parser.h>
#include <iostream.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
    xmlDocPtr doc;           //定义解析文档指针
    xmlNodePtr curNode;      //定义结点指针(你需要它为了在各个结点间移动)
    xmlChar *szKey;          //临时字符串变量
    char *szDocName;
    if (argc <= 1)
    {
       printf("Usage: %s docname"n", argv[0]);
       return(0);
    }
    szDocName = argv[1];
    doc = xmlReadFile(szDocName,"GB2312",XML_PARSE_RECOVER); //解析文件
    //检查解析文档是否成功,如果不成功,libxml将指一个注册的错误并停止。
    //一个常见错误是不适当的编码。XML标准文档除了用UTF-8或UTF-16外还可用其它编码保存。
    //如果文档是这样,libxml将自动地为你转换到UTF-8。更多关于XML编码信息包含在XML标准中.
    if (NULL == doc)
    {
       fprintf(stderr,"Document not parsed successfully. "n");   
       return -1;
    }
    curNode = xmlDocGetRootElement(doc); //确定文档根元素
    /*检查确认当前文档中包含内容*/
    if (NULL == curNode)
    {
       fprintf(stderr,"empty document"n");
       xmlFreeDoc(doc);
       return -1;
    }
    /*在这个例子中,我们需要确认文档是正确的类型。“root”是在这个示例中使用文档的根类型。*/
    if (xmlStrcmp(curNode->name, BAD_CAST "root"))
    {
       fprintf(stderr,"document of the wrong type, root node != root");
       xmlFreeDoc(doc);
       return -1;
    }
    curNode = curNode->xmlChildrenNode;
    xmlNodePtr propNodePtr = curNode;
    while(curNode != NULL)
    {
       //取出节点中的内容
       if ((!xmlStrcmp(curNode->name, (const xmlChar *)"newNode1")))
       {
           szKey = xmlNodeGetContent(curNode);
           printf("newNode1: %s"n", szKey);
           xmlFree(szKey);
       }
       //查找带有属性attribute的节点
       if (xmlHasProp(curNode,BAD_CAST "attribute"))
       {
           propNodePtr = curNode;
       }

       curNode = curNode->next;
    }
    //查找属性
    xmlAttrPtr attrPtr = propNodePtr->properties;
    while (attrPtr != NULL)
    {
       if (!xmlStrcmp(attrPtr->name, BAD_CAST "attribute"))
       {
           xmlChar* szAttr = xmlGetProp(propNodePtr,BAD_CAST "attribute");
           cout<<"get attribute = "<<szAttr<<endl;
           xmlFree(szAttr);
       }
       attrPtr = attrPtr->next;
    }

    xmlFreeDoc(doc);
    return 0;
}
编译链接命令如下:
nmake TARGET_NAME=ParseXmlFile
执行命令如下,使用第一次创建的xml文件作为输入:
ParseXmlFile.exe CreatedXml.xml
观察源代码可发现,所有以查询方式得到的xmlChar*字符串都必须使用xmlFree函数手动释放。否则会造成内存泄漏。
3.3   修改xml文档
有了上面的基础,修改xml文档的内容就很简单了。首先打开一个已经存在的xml文档,顺着根结点找到需要添加、删除、修改的地方,调用相应的xml函数对节点进行增、删、改操作。源代码见ChangeXmlFile,编译链接方法如上。执行下面的命令:
ChangeXmlFile.exe CreatedXml.xml
可以得到一个修改后的xml文档ChangedXml.xml,如下:
<?xml version="1.0"?>
<root>
    <newNode2>content changed</newNode2>
    <newNode3 newAttr="YES">newNode3 content</newNode3>
    <node2 attribute="no">NODE CONTENT</node2>
    <son>
       <grandson>This is a grandson node</grandson>
       <newGrandSon>new content</newGrandSon>
    </son>
</root>
需要注意的是,并没有xmlDelNode或者xmlRemoveNode函数,我们删除节点使用的是以下一段代码:
       if (!xmlStrcmp(curNode->name, BAD_CAST "newNode1"))
       {
           xmlNodePtr tempNode;
           tempNode = curNode->next;
           xmlUnlinkNode(curNode);
           xmlFreeNode(curNode);
           curNode = tempNode;
           continue;
       }
即将当前节点从文档中断链(unlink),这样本文档就不会再包含这个子节点。这样做需要使用一个临时变量来存储断链节点的后续节点,并记得要手动删除断链节点的内存。
3.4   使用XPATH查找xml文档
简而言之,XPATH之于xml,好比SQL之于关系数据库。要在一个复杂的xml文档中查找所需的信息,XPATH简直是必不可少的工具。XPATH语法简单易学,并且有一个很好的官方教程,见http://www.zvon.org/xxl/XPathTutorial/Output_chi/introduction.html。这个站点的XML各种教程齐全,并且有包括中文在内的各国语言版本,真是让我喜欢到非常!
使用XPATH之前,必须首先熟悉几个数据类型和函数,它们是使用XPATH的前提。在libxml2中使用Xpath是非常简单的,其流程如下:
l         定义一个XPATH上下文指针xmlXPathContextPtr context,并且使用xmlXPathNewContext函数来初始化这个指针;
l         定义一个XPATH对象指针xmlXPathObjectPtr result,并且使用xmlXPathEvalExpression函数来计算Xpath表达式,得到查询结果,将结果存入对象指针中;
l         使用result->nodesetval得到节点集合指针,其中包含了所有符合Xpath查询结果的节点;
l         使用xmlXPathFreeContext释放上下文指针;
l         使用xmlXPathFreeObject释放Xpath对象指针;
具体的使用方法可以看XpathForXmlFile.cpp的这一段代码,其功能是查找符合某个Xpath语句的对象指针:
xmlXPathObjectPtr getNodeSet(xmlDocPtr doc, const xmlChar *szXpath)
{
    xmlXPathContextPtr context;    //XPATH上下文指针
    xmlXPathObjectPtr result;       //XPATH对象指针,用来存储查询结果
    context = xmlXPathNewContext(doc);     //创建一个XPath上下文指针
    if (context == NULL)
    {
       printf("context is NULL"n");
       return NULL;
    }
    result = xmlXPathEvalExpression(szXpath, context); //查询XPath表达式,得到一个查询结果
    xmlXPathFreeContext(context);             //释放上下文指针
    if (result == NULL)
    {
       printf("xmlXPathEvalExpression return NULL"n");
       return NULL;
    }
    if (xmlXPathNodeSetIsEmpty(result->nodesetval))   //检查查询结果是否为空
    {
       xmlXPathFreeObject(result);
       printf("nodeset is empty"n");
       return NULL;
    }
    return result;  
}
一个完整的使用Xpath的例子在代码XpathForXmlFile.cpp中,它查找一个xml文件中符合"/root/node2[@attribute='yes']"语句的结果,并且将找到的节点的属性和内容打印出来。编译链接命令如下:
nmake TARGET_NAME=XpathForXmlFile
执行方式如下:
XpathForXmlFile.exe CreatedXml.xml
观察结果可以看出找到了一个节点,即root下面node2节点,它的attribute属性值正好等于yes。更多关于Xpath的内容可以参考XPATH官方手册。只有掌握了XPATH,才掌握了使用大型XML文件的方法,否则每寻找一个节点都要从根节点找起,会把人累死。

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4. 用ICONV解决XML中的中文问题
Libxml2中默认的内码是UTF-8,所有使用libxml2进行处理的xml文件,必须首先显式或者默认的转换为UTF-8编码才能被处理。
要在xml中使用中文,就必须能够在UTF-8和GB2312内码(较常用的一种简体中文编码)之间进行转换。Libxml2提供了默认的内码转换机制,并且在libxml2的Tutorial中有一个例子,事实证明这个例子并不适合用来转换中文。
所以需要我们显式的使用ICONV来进行内码转换,libxml2本身也是使用ICONV进行转换的。ICONV是一个专门用来进行编码转换的库,基本上支持目前所有常用的编码。它是glibc库的一个部分,常常被用于UNIX系统中。当然,在windows下面使用也没有任何问题。前面已经提到了ICONV的安装和使用方法,这里主要讲一下编程相关问题。
本节其实和xml以及libxml2没有太大关系,你可以把它简单看作是一个编码转换方面的专题。我们仅仅需要学会使用两个函数就可以了,即从UTF-8转换到GB2312的函数u2g,以及反向转换的函数g2u,源代码在wxb_codeConv.c中:
/********************************************************************
    created:   2007/11/15
    created:   15:11:2007   10:30
    filename: wxb_codeConv.c
    author:       Wang xuebin
    depend:       iconv.lib
    build:     不需要build,被包含到其它源代码中
    purpose:   提供从UTF-8到GB2312的内码转换,以及反向的转换
*********************************************************************/
#include "iconv.h"
#include <string.h>
//代码转换:从一种编码转为另一种编码
int code_convert(char* from_charset, char* to_charset, char* inbuf,
               int inlen, char* outbuf, int outlen)
{
    iconv_t cd;
    char** pin = &inbuf;
    char** pout = &outbuf;
    cd = iconv_open(to_charset,from_charset);
    if(cd == 0)
       return -1;
    memset(outbuf,0,outlen);
    if(iconv(cd,(const char**)pin,(unsigned int *)&inlen,pout,(unsigned int*)&outlen)
       == -1)
       return -1;
    iconv_close(cd);
    return 0;
}
//UNICODE码转为GB2312码
//成功则返回一个动态分配的char*变量,需要在使用完毕后手动free,失败返回NULL
char* u2g(char *inbuf)
{
    int nOutLen = 2 * strlen(inbuf) - 1;
    char* szOut = (char*)malloc(nOutLen);
    if (-1 == code_convert("utf-8","gb2312",inbuf,strlen(inbuf),szOut,nOutLen))
    {
       free(szOut);
       szOut = NULL;
    }
    return szOut;
}
//GB2312码转为UNICODE码
//成功则返回一个动态分配的char*变量,需要在使用完毕后手动free,失败返回NULL
char* g2u(char *inbuf)
{
    int nOutLen = 2 * strlen(inbuf) - 1;
    char* szOut = (char*)malloc(nOutLen);
    if (-1 == code_convert("gb2312","utf-8",inbuf,strlen(inbuf),szOut,nOutLen))
    {
       free(szOut);
       szOut = NULL;
    }
    return szOut;
}
使用的时候将这个c文件include到其它源文件中。include一个c文件并不奇怪,在c语言的年代我们常常这么干,唯一的害处的编译链接出来的可执行程序体积变大了。当然这时因为我们这段代码很小的原因,再大一点我就要用dll了。
从UTF-8到GB2312的一个典型使用流程如下:
l         得到一个UTF-8的字符串szSrc;
l         定义一个char*的字符指针szDes,并不需要给他动态审判内存;
l         szDes = u2g(szSrc),这样就可以得到转换后的GB2312编码的字符串;
l         使用完这个字符串后使用free(szDes)来释放内存。
本文并不准备讲述iconv中的函数细节,因为那几个函数以及数据类型都非常简单,我们还是重点看一下如何在libxml2中使用编码转换来处理带有中文的xml文件。下面是使用以上方法来创建一个带有中文的XML文件的例子程序CreateXmlFile_cn.cpp,源代码如下:
/********************************************************************
    created:   2007/11/17
    created:   9:11:2007   15:34
    filename: CreateXmlFile.cpp
    author:       Wang xuebin
    depend:       libxml2.lib iconv.lib
    build:     nmake TARGET_NAME=CreateXmlFile_cn
    purpose:   创建一个xml文件,其中包含中文
*********************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <libxml/parser.h>
#include <libxml/tree.h>
#include <iostream.h>
#include "wxb_codeConv.c" //自己写的编码转换函数
int main(int argc, char **argv)
{
    //定义文档和节点指针
    xmlDocPtr doc = xmlNewDoc(BAD_CAST"1.0");
    xmlNodePtr root_node = xmlNewNode(NULL,BAD_CAST"root");
    //设置根节点
    xmlDocSetRootElement(doc,root_node);
    //一个中文字符串转换为UTF-8字符串,然后写入
    char* szOut = g2u("节点1的内容");
    //在根节点中直接创建节点
    xmlNewTextChild(root_node, NULL, BAD_CAST "newNode1", BAD_CAST "newNode1 content");
    xmlNewTextChild(root_node, NULL, BAD_CAST "newNode2", BAD_CAST "newNode2 content");
    xmlNewTextChild(root_node, NULL, BAD_CAST "newNode3", BAD_CAST "newNode3 content");
    xmlNewChild(root_node, NULL, BAD_CAST "node1",BAD_CAST szOut);
    free(szOut);
    //创建一个节点,设置其内容和属性,然后加入根结点
    xmlNodePtr node = xmlNewNode(NULL,BAD_CAST"node2");
    xmlNodePtr content = xmlNewText(BAD_CAST"NODE CONTENT");
    xmlAddChild(root_node,node);
    xmlAddChild(node,content);
    szOut = g2u("属性值");
    xmlNewProp(node,BAD_CAST"attribute",BAD_CAST szOut);
    free(szOut);
    //创建一个中文节点
    szOut = g2u("中文节点");
    xmlNewChild(root_node, NULL, BAD_CAST szOut,BAD_CAST "content of chinese node");
    free(szOut);
    //存储xml文档
    int nRel = xmlSaveFormatFileEnc("CreatedXml_cn.xml",doc,"GB2312",1);
    if (nRel != -1)
    {
       cout<<"一个xml文档被创建,写入"<<nRel<<"个字节"<<endl;
    }
    xmlFreeDoc(doc);
    return 1;
}
编译链接命令如下:
nmake TARGET_NAME=CreateXmlFile_cn
完成后执行CreateXmlFile_cn.exe可以生成一个xml文件CreatedXml_cn.xml,其内容如下:
<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<root>
    <newNode1>newNode1 content</newNode1>
    <newNode2>newNode2 content</newNode2>
    <newNode3>newNode3 content</newNode3>
    <node1>节点1的内容</node1>
    <node2 attribute="属性值">NODE CONTENT</node2>
    <中文节点>content of chinese node</中文节点>
</root>
观察可知,节点的名称、内容、属性都可以使用中文了。在解析、修改和查找XML文档时都可以使用上面的方法,只要记住,进入xml文档之前将中文编码转换为UTF-8编码;从XML中取出数据时,不管三七二十一都可以转换为GB2312再用,否则你很有可能见到传说中的乱码!

=====================================================
5. 用XML来做点什么
有了以上的基础,相信已经可以顺利的在c/c++程序中使用XML文档了。那么,我们到底要用XML来做什么呢?我随便说一说自己的想法:
第一,可以用来作为配置文件。例如很多组件就是用XML来做配置文件;当然,我们知道用INI做配置文件更简单,只要熟悉两个函数就可以了;不过,复杂一点的配置文件我还是建议采用XML;
第二,可以用来作为在程序之间传送数据的格式,这样的话最好给你的xml先定义一个XML Schema,这样的数据首先可以做一个良构校验,还可以来一个Schema校验,如此的话出错率会比没有格式的数据小得多。目前XML已经广泛作为网络之间的数据格式了;
第三,可以用来作为你自定义的数据存储格式,例如对象持久化之类的功能;
最后,可以用来显示你的技术很高深,本来你要存储一个1,结果你这样存储了:
<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<root>
    <My_Program_Code content="1"></My_Program_Code>
</root>
然后再用libxml2取出来,最好还来几次编码转换,是不是让人觉得你很牛呢,哈哈!说笑了,千万不要这么做。

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