c怎么读取json数据

C语言如何读取JSON数据：实用指南与代码示例

在C语言开发中，处理JSON数据是常见需求，尤其是在与Web API交互、解析配置文件或处理跨平台数据交换时，由于C语言本身没有内置的JSON解析库，开发者通常需要借助第三方库来完成JSON数据的读取，本文将介绍几种主流的C语言JSON解析库，并以最常用的cJSON为例，详细讲解如何解析JSON数据，包括基本操作、错误处理及进阶技巧。

为什么C语言需要专门的JSON解析库？

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，以键值对（key-value）的形式组织数据，结构清晰且易于人机阅读，但C语言作为底层编程语言，原生支持的数据类型（如int、float、char*等）无法直接表示JSON的复杂结构（如嵌套对象、数组）,因此需要借助第三方库实现JSON的解析和生成。

主流C语言JSON解析库对比

在选择JSON解析库时，需考虑易用性、性能、功能完整性等因素,以下是几种常用库的特点：

cJSON因轻量易用成为初学者的首选,本文将以cJSON为例展开讲解。

使用cJSON读取JSON数据的完整流程

环境准备：获取并集成cJSON

cJSON是一个单头文件/单源文件的库,集成非常简单：

• 下载源码：从cJSON官方GitHub下载最新版本，获取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语言工程中（如VS Code、CLion、Keil等IDE）。

如果使用包管理工具（如vcpkg、apt），也可直接安装：

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install libcjson-dev
# vcpkg
vcpkg install cJSON

基本步骤：解析JSON的“三步曲”

使用cJSON解析JSON数据的核心流程可概括为：
解析字符串 → 获取JSON对象 → 遍历/提取数据

示例JSON数据

假设我们有以下JSON字符串,后续将以此为例：

{
    "name": "张三",
    "age": 25,
    "is_student": false,
    "courses": ["C语言", "数据结构", "算法"],
    "address": {
        "city": "北京",
        "district": "海淀区"
    }
}

步骤1：解析JSON字符串为cJSON对象

使用cJSON_Parse()函数将JSON字符串解析为cJSON对象（根节点）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    const char* json_string = "{"
        "\"name\":\"张三\","
        "\"age\":25,"
        "\"is_student\":false,"
        "\"courses\":[\"C语言\",\"数据结构\",\"算法\"],"
        "\"address\":{\"city\":\"北京\",\"district\":\"海淀区\"}"
    "}";
    // 1. 解析JSON字符串
    cJSON* root = cJSON_Parse(json_string);
    if (root == NULL) {
        printf("JSON解析失败！\n");
        return -1;
    }
    printf("JSON解析成功！\n");
    return 0;
}

注意：cJSON_Parse()会为JSON对象分配内存，解析完成后需调用cJSON_Delete()释放内存,否则会导致内存泄漏。

步骤2：根据键名获取JSON项

通过cJSON_GetObjectItem()函数，可根据键名从JSON对象中获取对应的项（可能是值、数组、子对象等）：

// 2. 获取各项数据
cJSON* name_item = cJSON_GetObjectItem(root, "name");
cJSON* age_item = cJSON_GetObjectItem(root, "age");
cJSON* is_student_item = cJSON_GetObjectItem(root, "is_student");
cJSON* courses_item = cJSON_GetObjectItem(root, "courses");
cJSON* address_item = cJSON_GetObjectItem(root, "address");

步骤3：提取数据并处理

cJSON提供了不同类型数据的提取函数,需根据JSON项的类型选择对应API：

（1）提取字符串

if (name_item && cJSON_IsString(name_item)) {
    printf("姓名: %s\n", name_item->valuestring);
}

（2）提取数值（int/float）

if (age_item && cJSON_IsNumber(age_item)) {
    printf("年龄: %d\n", age_item->valueint); // valueint获取整数值
    printf("年龄(浮点): %f\n", age_item->valuedouble); // valuedouble获取浮点值
}

（3）提取布尔值

if (is_student_item && cJSON_IsBool(is_student_item)) {
    printf("是否学生: %s\n", cJSON_IsTrue(is_student_item) ? "是" : "否");
}

（4）提取数组并遍历

if (courses_item && cJSON_IsArray(courses_item)) {
    printf("课程列表: ");
    cJSON* course = NULL;
    cJSON_ArrayForEach(course, courses_item) { // 遍历数组
        if (cJSON_IsString(course)) {
            printf("%s ", course->valuestring);
        }
    }
    printf("\n");
}

（5）提取嵌套对象

if (address_item && cJSON_IsObject(address_item)) {
    cJSON* city_item = cJSON_GetObjectItem(address_item, "city");
    cJSON* district_item = cJSON_GetObjectItem(address_item, "district");
    if (city_item && cJSON_IsString(city_item) && 
        district_item && cJSON_IsString(district_item)) {
        printf("地址: %s%s\n", city_item->valuestring, district_item->valuestring);
    }
}

步骤4：释放内存

解析完成后，必须调用cJSON_Delete()释放整个JSON对象占用的内存：

cJSON_Delete(root); // 递归释放所有子节点

完整代码示例

将上述步骤整合,完整代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    const char* json_string = "{"
        "\"name\":\"张三\","
        "\"age\":25,"
        "\"is_student\":false,"
        "\"courses\":[\"C语言\",\"数据结构\",\"算法\"],"
        "\"address\":{\"city\":\"北京\",\"district\":\"海淀区\"}"
    "}";
    // 1. 解析JSON字符串
    cJSON* root = cJSON_Parse(json_string);
    if (root == NULL) {
        printf("JSON解析失败！\n");
        return -1;
    }
    // 2. 提取并打印数据
    printf("===== 解析结果 =====\n");
    // 字符串
    cJSON* name_item = cJSON_GetObjectItem(root, "name");
    if (name_item && cJSON_IsString(name_item)) {
        printf("姓名: %s\n", name_item->valuestring);
    }
    // 数值
    cJSON* age_item = cJSON_GetObjectItem(root, "age");
    if (age_item && cJSON_IsNumber(age_item)) {
        printf("年龄: %d\n", age_item->valueint);
    }
    // 布尔值
    cJSON* is_student_item = cJSON_GetObjectItem(root, "is_student");
    if (is_student_item && cJSON_IsBool(is_student_item)) {
        printf("是否学生: %s\n", cJSON_IsTrue(is_student_item) ? "是" : "否");
    }
    // 数组
    cJSON* courses_item = cJSON_GetObjectItem(root, "courses");
    if (courses_item && cJSON_IsArray(courses_item)) {
        printf("课程列表: ");
        cJSON* course = NULL;
        cJSON_ArrayForEach(course, courses_item) {
            if (cJSON_IsString(course)) {
                printf("%s ", course->valuestring);
            }
        }
        printf("\n");
    }
    // 嵌套对象
    cJSON