c如何制作json数据

在C语言中如何制作JSON数据

在C语言中处理JSON数据（如构建、解析、序列化）是一个常见需求，尤其在嵌入式系统、后端服务或与前端交互的场景中，由于C语言本身没有内置的JSON支持，我们需要借助第三方库来实现，本文将以cJSON这一轻量级、广泛使用的开源库为例，详细介绍如何在C语言中制作JSON数据，包括环境搭建、核心API使用、实战代码示例及注意事项。

环境搭建：安装cJSON库

cJSON是一个用C语言编写的JSON解析器/生成器，具有轻量（仅两个文件：cJSON.h和cJSON.c）、无依赖、跨平台的特点，适合C语言项目。

获取源码

从GitHub仓库下载最新版本：
https://github.com/DaveGamble/cJSON.git
或直接下载单个文件：cJSON.h（头文件）和cJSON.c（源文件）。

集成到项目

将cJSON.h和cJSON.c添加到你的C语言项目中，如果是命令行编译，链接时需包含cJSON.c：

gcc your_program.c cJSON.c -o your_program -lm

（-lm是链接数学库，部分版本可能需要）

cJSON核心概念：JSON与cJSON对象的映射

JSON数据本质上是“键值对”的嵌套结构，cJSON通过cJSON对象（对应JSON对象/字典）和cJSON数组（对应JSON数组）来表示，常见类型映射如下：

JSON类型	cJSON类型	说明
对象	`cJSON*`（对象）	通过`cJSON_CreateObject()`创建
数组 `[]`	`cJSON*`（数组）	通过`cJSON_CreateArray()`创建
字符串	`cJSON*`（字符串）	通过`cJSON_CreateString()`创建
数字（整数/浮点）	`cJSON*`（数字/浮点数）	通过`cJSON_CreateNumber()`创建
布尔值 `true/false`	`cJSON*`（布尔）	通过`cJSON_CreateTrue()`/`cJSON_CreateFalse()`创建
null	`cJSON*`（null）	通过`cJSON_CreateNull()`创建

实战：分步制作JSON数据

假设我们要构建以下JSON对象（用户信息）：

{
    "name": "张三",
    "age": 25,
    "isStudent": false,
    "courses": ["数学", "英语", "编程"],
    "address": {
        "city": "北京",
        "district": "海淀区"
    },
    "score": 85.5
}

步骤1：包含头文件并创建根对象

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    // 1. 创建JSON对象（作为根节点）
    cJSON *root = cJSON_CreateObject();
    if (!root) {
        printf("创建JSON对象失败！\n");
        return -1;
    }
    // 后续操作中，所有cJSON对象都通过root递归构建
}

步骤2：添加键值对（字符串、数字、布尔值）

添加字符串：name -> "张三"

cJSON_AddStringToObject(root, "name", "张三");

添加整数：age -> 25

cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 25);

添加布尔值：isStudent -> false

cJSON_AddBoolToObject(root, "isStudent", cJSON_False);

步骤3：添加数组（courses）

创建数组对象：

cJSON *courses = cJSON_CreateArray();
if (!courses) {
    printf("创建数组失败！\n");
    cJSON_Delete(root);
    return -1;
}

向数组中添加字符串元素：

cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("数学"));
cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("英语"));
cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("编程"));

将数组添加到根对象：

cJSON_AddItemToObject(root, "courses", courses);

步骤4：添加嵌套对象（address）

创建嵌套对象：

cJSON *address = cJSON_CreateObject();
if (!address) {
    printf("创建嵌套对象失败！\n");
    cJSON_Delete(root);
    return -1;
}

添加嵌套键值对：

cJSON_AddStringToObject(address, "city", "北京");
cJSON_AddStringToObject(address, "district", "海淀区");

将嵌套对象添加到根对象：

cJSON_AddItemToObject(root, "address", address);

步骤5：添加浮点数（score）

cJSON_AddNumberToObject(root, "score", 85.5);

步骤6：序列化JSON为字符串

构建完成后,需要将cJSON对象转换为字符串格式，以便存储或传输：

char *json_str = cJSON_Print(root);
if (json_str) {
    printf("生成的JSON字符串：\n%s\n", json_str);
    free(json_str); // 注意：cJSON_Print返回的字符串需要手动释放
}

步骤7：释放内存

cJSON对象是动态分配的,使用后必须手动释放，避免内存泄漏：

cJSON_Delete(root); // 递归释放所有子对象

完整代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    // 1. 创建根对象
    cJSON *root = cJSON_CreateObject();
    if (!root) {
        printf("创建JSON对象失败！\n");
        return -1;
    }
    // 2. 添加基本键值对
    cJSON_AddStringToObject(root, "name", "张三");
    cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 25);
    cJSON_AddBoolToObject(root, "isStudent", cJSON_False);
    // 3. 添加数组（courses）
    cJSON *courses = cJSON_CreateArray();
    cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("数学"));
    cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("英语"));
    cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("编程"));
    cJSON_AddItemToObject(root, "courses", courses);
    // 4. 添加嵌套对象（address）
    cJSON *address = cJSON_CreateObject();
    cJSON_AddStringToObject(address, "city", "北京");
    cJSON_AddStringToObject(address, "district", "海淀区");
    cJSON_AddItemToObject(root, "address", address);
    // 5. 添加浮点数
    cJSON_AddNumberToObject(root, "score", 85.5);
    // 6. 序列化为字符串
    char *json_str = cJSON_Print(root);
    if (json_str) {
        printf("生成的JSON字符串：\n%s\n", json_str);
        free(json_str);
    }
    // 7. 释放内存
    cJSON_Delete(root);
    return 0;
}

输出结果

{
    "name":    "张三",
    "age":     25,
    "isStudent": false,
    "courses": [ "数学", "英语", "编程" ],
    "address": {
        "city":     "北京",
        "district": "海淀区"
    },
    "score":   85.5
}

进阶操作：格式化与错误处理

格式化输出（缩进美化）

默认的cJSON_Print输出无缩进，可使用cJSON_PrintPreallocated（需预分配缓冲区）或cJSON_PrintBuffered（自动管理缓冲区）实现格式化：

char *formatted_json = cJSON_Print(root);
if (formatted_json) {
    printf("格式化后的JSON：\n%s\n", formatted_json);
    free(formatted_json);
}

错误处理

cJSON通过cJSON_GetErrorPtr()获取错误位置（需开启CJSON_TRACK_ERROR_POINTER宏）：

// 在cJSON.h中定义：#define CJSON_TRACK_ERROR_POINTER 1
cJSON *item = cJSON_Parse("invalid json");
if (!item) {
    printf("JSON解析失败：%s\n", cJSON_GetErrorPtr());
}

修改JSON数据

修改键值：直接调用cJSON_AddXXXToObject覆盖同名键：

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