c怎么读取json格式

C语言如何读取JSON格式数据：实用指南与代码示例

在C语言开发中,处理JSON（JavaScript Object Notation）格式数据是一项常见需求，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实现JSON数据的读取，本文将介绍几种主流的C语言JSON库及其使用方法，并通过代码示例演示如何解析JSON数据。

常用C语言JSON库简介

在C语言生态中,以下JSON库因易用性、性能或功能丰富度而被广泛使用：

cJSON

特点：轻量级、单文件实现（仅需cJSON.h和cJSON.c）、API简单直观，适合中小型项目。
支持功能：JSON解析/生成、支持嵌套对象/数组、类型转换（字符串、数字、布尔值等）。
地址：https://github.com/DaveGamble/cJSON

Jansson

特点：功能强大、类型安全、支持迭代器模式，适合复杂JSON结构处理。
依赖：需要C99标准，支持动态内存管理。
地址：https://github.com/akheron/jansson

yajl

特点：流式解析器（适合大文件或网络数据）、低内存占用，性能优秀。
依赖：需配合回调函数使用，学习曲线稍陡。
地址：https://github.com/lloyd/yajl

本文以cJSON为例，因其单文件特性和简单API，最适合入门学习。

使用cJSON读取JSON数据的完整步骤

环境准备

下载cJSON源码：从GitHub仓库克隆或下载cJSON.h和cJSON.c。
编译时链接：将cJSON.c与你的源文件一起编译（gcc your_program.c cJSON.c -o your_program -lm）。

示例JSON数据

假设我们需要解析以下JSON字符串（存储在变量json_str中）：

{
    "name": "张三",
    "age": 25,
    "isStudent": false,
    "courses": ["数学", "物理", "化学"],
    "address": {
        "city": "北京",
        "district": "海淀区"
    }
}

代码实现：解析JSON数据

以下是完整的C代码,演示如何解析上述JSON并提取各字段值：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    // 1. 定义JSON字符串
    const char *json_str = "{"
                           "\"name\": \"张三\","
                           "\"age\": 25,"
                           "\"isStudent\": false,"
                           "\"courses\": [\"数学\", \"物理\", \"化学\"],"
                           "\"address\": {"
                           "    \"city\": \"北京\","
                           "    \"district\": \"海淀区\""
                           "}"
                           "}";
    // 2. 解析JSON字符串为cJSON对象
    cJSON *root = cJSON_Parse(json_str);
    if (root == NULL) {
        const char *error_ptr = cJSON_GetErrorPtr();
        if (error_ptr != NULL) {
            fprintf(stderr, "JSON解析错误: %s\n", error_ptr);
        }
        return 1;
    }
    // 3. 提取简单字段（字符串、数字、布尔值）
    cJSON *name = cJSON_GetObjectItem(root, "name");
    cJSON *age = cJSON_GetObjectItem(root, "age");
    cJSON *isStudent = cJSON_GetObjectItem(root, "isStudent");
    if (cJSON_IsString(name)) {
        printf("姓名: %s\n", name->valuestring);
    }
    if (cJSON_IsNumber(age)) {
        printf("年龄: %d\n", age->valueint);
    }
    if (cJSON_IsBool(isStudent)) {
        printf("是否为学生: %s\n", cJSON_IsTrue(isStudent) ? "是" : "否");
    }
    // 4. 提取数组字段
    cJSON *courses = cJSON_GetObjectItem(root, "courses");
    if (cJSON_IsArray(courses)) {
        printf("课程列表: ");
        cJSON *course = NULL;
        cJSON_ArrayForEach(course, courses) {
            if (cJSON_IsString(course)) {
                printf("%s ", course->valuestring);
            }
        }
        printf("\n");
    }
    // 5. 提取嵌套对象
    cJSON *address = cJSON_GetObjectItem(root, "address");
    if (cJSON_IsObject(address)) {
        cJSON *city = cJSON_GetObjectItem(address, "city");
        cJSON *district = cJSON_GetObjectItem(address, "district");
        if (cJSON_IsString(city) && cJSON_IsString(district)) {
            printf("地址: %s%s\n", city->valuestring, district->valuestring);
        }
    }
    // 6. 释放内存（重要！）
    cJSON_Delete(root);
    return 0;
}

代码解析

（1）解析JSON字符串

cJSON_Parse()：将JSON字符串解析为cJSON对象（根节点），若解析失败（如JSON格式错误），返回NULL，可通过cJSON_GetErrorPtr()获取错误位置。

（2）提取字段

cJSON_GetObjectItem()：通过键名（如"name"）获取对象中的字段，返回cJSON指针。
类型判断：需通过cJSON_IsString()、cJSON_IsNumber()、cJSON_IsBool()等宏确认字段类型，避免直接访问成员导致未定义行为。
- 字符串：valuestring成员。
- 数字：valueint（整数）或valuedouble（浮点数）。
- 布尔值：cJSON_IsTrue()判断是否为true。

（3）处理数组

cJSON_IsArray()：判断字段是否为数组。
cJSON_ArrayForEach()：遍历数组元素（宏，内部使用循环），每个元素是cJSON对象。

（4）处理嵌套对象

嵌套对象的解析与顶层对象相同：通过cJSON_GetObjectItem()逐层获取子字段。

（5）内存释放

cJSON_Delete()：递归释放cJSON对象及其所有子节点的内存。忘记释放会导致内存泄漏！

进阶：从文件读取JSON

若JSON数据存储在文件中（如data.json），可通过以下步骤读取：

#include <stdio.h>
#include "cJSON.h"
char *read_file(const char *filename) {
    FILE *file = fopen(filename, "rb");
    if (!file) return NULL;
    fseek(file, 0, SEEK_END);
    long length = ftell(file);
    fseek(file, 0, SEEK_SET);
    char *content = (char *)malloc(length + 1);
    fread(content, 1, length, file);
    content[length] = '\0';
    fclose(file);
    return content;
}
int main() {
    const char *filename = "data.json";
    char *json_str = read_file(filename);
    if (!json_str) {
        fprintf(stderr, "无法读取文件: %s\n", filename);
        return 1;
    }
    cJSON *root = cJSON_Parse(json_str);
    free(json_str); // 释放文件内容内存
    if (!root) {
        fprintf(stderr, "JSON解析失败\n");
        return 1;
    }
    // 解析逻辑同前...
    cJSON_Delete(root);
    return 0;
}

注意事项

内存管理：cJSON_Parse()分配的内存必须通过cJSON_Delete()释放；若动态生成JSON（如cJSON_CreateString()），需手动释放相关节点。
线程安全：cJSON不是线程安全的，多线程环境下需加锁或确保每线程独立的cJSON对象。
错误处理：始终检查cJSON_Parse()和字段获取的返回值，避免空指针解引用。
类型安全：务必通过cJSON_IsXxx()宏判断字段类型，直接访问成员可能导致崩溃。

在C语言中读取JSON数据,推荐使用轻量级的cJSON库，其核心步骤为：解析字符串→提取字段（判断类型）→处理数组/嵌套对象→释放内存，通过本文的示例代码，你可以快速JSON解析的基本方法，并根据实际需求扩展功能（如生成JSON、处理复杂嵌套等），对于更复杂的项目，也可考虑Jansson或yajl等库，它们提供了更高级的类型安全和流式解析能力。

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