c如何生成json字符串

在C语言中生成JSON字符串的实用指南

在C语言中处理JSON数据曾是一件相对复杂的事,因为C语言本身没有内置JSON数据类型或原生支持，随着轻量级JSON库的出现，开发者可以方便地在C程序中生成、解析和操作JSON字符串，本文将介绍几种主流的C语言JSON库，重点讲解如何使用它们生成JSON字符串，并提供详细的代码示例和实用技巧。

为什么需要专门的JSON库？

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，采用键值对（Key-Value）结构，易于人阅读和编写，也易于机器解析和生成，C语言作为底层开发语言，没有像JavaScript那样的原生JSON支持，因此需要借助第三方库来处理JSON数据，这些库通常提供了以下功能：

• 定义JSON对象（Object）和数组（Array）
• 添加键值对（字符串、数字、布尔值、null等类型）
• 构建嵌套的JSON结构
• 将内存中的JSON数据序列化为字符串

选择合适的JSON库是第一步,目前C语言中常用的JSON库包括：cJSON、Jansson、Parson等，cJSON因轻量级（单文件实现）、API简单、无需额外依赖，成为开发者最常用的选择。

使用cJSON库生成JSON字符串

cJSON是一个开源的C语言JSON解析器/生成器，由Dave Gamble开发，代码托管在GitHub上，它的核心优势是“单文件实现”——只需将cJSON.h和cJSON.c添加到项目中即可使用，无需链接其他库。

环境准备

首先下载cJSON源码（从GitHub releases获取），将cJSON.h和cJSON.c放在项目目录中，编译时需要链接这两个文件，例如使用gcc编译：

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

cJSON核心API

cJSON通过链表结构表示JSON数据,每个JSON节点（cJSON结构体）可以是对象、数组、字符串、数字等类型，生成JSON字符串的核心步骤包括：

• 创建JSON节点（cJSON_CreateXXX系列函数）
• 向对象/数组添加子节点（cJSON_AddItemToObject/cJSON_AddItemToArray）
• 将JSON结构体序列化为字符串（cJSON_Print/cJSON_PrintUnformatted）

常用API说明：

生成简单JSON字符串

以下是一个生成简单JSON对象（包含字符串、数字、布尔值）的示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    // 1. 创建JSON对象
    cJSON *root = cJSON_CreateObject();
    // 2. 添加键值对
    cJSON_AddStringToObject(root, "name", "张三");
    cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 25);
    cJSON_AddBoolToObject(root, "is_student", cJSON_False);
    // 3. 序列化为字符串（带缩进，便于阅读）
    char *json_string = cJSON_Print(root);
    if (json_string) {
        printf("生成的JSON字符串：\n%s\n", json_string);
    }
    // 4. 释放内存（重要！避免内存泄漏）
    free(json_string);
    cJSON_Delete(root);
    return 0;
}

输出结果：

{
    "name":    "张三",
    "age":     25,
    "is_student":    false
}

生成嵌套JSON结构

JSON支持对象和数组的嵌套,例如生成一个包含数组和嵌套对象的复杂JSON：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    cJSON *root = cJSON_CreateObject();
    cJSON *address = cJSON_CreateObject();
    cJSON *hobbies = cJSON_CreateArray();
    // 添加嵌套对象
    cJSON_AddStringToObject(address, "city", "北京");
    cJSON_AddStringToObject(address, "district", "海淀区");
    cJSON_AddItemToObject(root, "address", address);
    // 添加数组（爱好）
    cJSON_AddItemToArray(hobbies, cJSON_CreateString("编程"));
    cJSON_AddItemToArray(hobbies, cJSON_CreateString("阅读"));
    cJSON_AddItemToArray(hobbies, cJSON_CreateString("旅行"));
    cJSON_AddItemToObject(root, "hobbies", hobbies);
    // 序列化为字符串（无缩进，紧凑格式）
    char *json_string = cJSON_PrintUnformatted(root);
    if (json_string) {
        printf("紧凑JSON字符串：\n%s\n", json_string);
    }
    free(json_string);
    cJSON_Delete(root);
    return 0;
}

输出结果：

{"address":{"city":"北京","district":"海淀区"},"hobbies":["编程","阅读","旅行"]}

处理内存泄漏注意事项

cJSON分配的内存需要手动释放,否则会导致内存泄漏，释放规则：

• 调用cJSON_Print或cJSON_PrintUnformatted生成的字符串需要用free释放。
• 调用cJSON_CreateXXX创建的JSON节点（及其所有子节点）需要用cJSON_Delete释放。

以下代码会导致内存泄漏：

cJSON *root = cJSON_CreateObject();
cJSON_AddStringToObject(root, "key", "value");
char *json = cJSON_Print(root);
// 忘记调用 free(json) 和 cJSON_Delete(root)

正确做法：

char *json = cJSON_Print(root);
if (json) free(json);  // 先释放字符串
cJSON_Delete(root);    // 再释放JSON结构体

其他JSON库简介

除了cJSON,还有两个常用的JSON库：Jansson和Parson，它们各有特点。

Jansson

Jansson是一个功能更丰富的C语言JSON库,支持严格的JSON规范，API设计更现代化（例如使用json_t和json_error_t处理错误），但需要额外依赖（链接-ljansson）。

示例代码（生成JSON）：

#include <stdio.h>
#include <jansson.h>
int main() {
    json_t *root = json_object();
    json_object_set_new(root, "name", json_string("李四"));
    json_object_set_new(root, "age", json_integer(30));
    char *json_str = json_dumps(root, JSON_INDENT(4));  // 格式化输出
    printf("%s\n", json_str);
    json_decref(root);  // 释放引用（Jansson使用引用计数）
    free(json_str);
    return 0;
}

Parson

Parson是另一个轻量级JSON库,API风格与cJSON类似，但支持直接从字符串解析和生成JSON（无需手动构建链表），适合简单场景。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include "parson.h"
int main() {
    JSON_Value *root_value = json_value_init_object();
    JSON_Object *root_object = json_value_get_object(root_value);
    json_object_set_string(root_object, "name", "王五");
    json_object_set_number(root_object, "score", 95.5);
    char *json_str = json_serialize_to_string_pretty(root_value);
    printf("%s\n", json_str);
    json_value_free(root_value);  // 释放JSON值
    free(json_str);
    return 0;
}

总结与选择建议

对于大多数C语言开发者,cJSON是首选：它