c中怎么样用json格式文件

在C语言中如何使用JSON格式文件

在C语言开发中，处理JSON格式文件是一项常见需求，尤其是在需要与Web服务交互、配置文件解析或数据交换的场景中，由于C语言本身没有内置的JSON支持，开发者通常需要借助第三方库来完成JSON的解析与生成，本文将详细介绍在C语言中使用JSON文件的核心步骤、常用库推荐及完整示例,帮助开发者快速上手。

选择合适的JSON库

C语言的JSON库众多，各有特点,以下是几款主流库的选择依据：

cJSON

特点：轻量级、单文件（仅cJSON.h和cJSON.c）、API简单易用，适合中小型项目。
功能：支持JSON的解析（字符串/文件转JSON对象）、生成（JSON对象转字符串）、增删改查节点。
地址：https://github.com/DaveGamble/cJSON

Jansson

特点：功能更全面，支持严格的JSON规范、内存管理（自动释放）、错误处理，适合复杂场景。
功能：解析、生成、迭代、类型检查等，API设计更规范。
地址：https://github.com/akheron/jansson

json-c

特点：历史悠久，社区支持好，与Linux生态集成度高。
功能：支持JSON对象、数组、字符串等类型的操作，但API相对繁琐。
地址：https://github.com/json-c/json-c

推荐：对于初学者或小型项目，cJSON是最优选择，本文以cJSON为例展开说明。

使用cJSON处理JSON文件的核心步骤

安装/集成cJSON库

方式1：直接集成源码（推荐）

从GitHub下载cJSON源码（仅需cJSON.h和cJSON.c），将其添加到项目中，编译时包含cJSON.c：

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

方式2：包管理器安装（Linux）

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install libcjson-dev
# CentOS/RHEL
sudo yum install cJSON-devel

解析JSON文件

解析JSON文件的核心流程是：读取文件内容 → 转换为C字符串 → 用cJSON解析 → 提取数据。

示例：解析一个JSON配置文件

假设有一个config.json如下：

{
    "name": "MyApp",
    "version": "1.0",
    "settings": {
        "debug": true,
        "port": 8080,
        "features": ["login", "register", "upload"]
    },
    "users": [
        {"id": 1, "name": "Alice"},
        {"id": 2, "name": "Bob"}
    ]
}

完整解析代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "cJSON.h"
// 读取文件内容到字符串
char* read_file(const char* filename) {
    FILE* file = fopen(filename, "rb");
    if (!file) {
        perror("Failed to open file");
        return NULL;
    }
    fseek(file, 0, SEEK_END);
    long length = ftell(file);
    fseek(file, 0, SEEK_SET);
    char* content = (char*)malloc(length + 1);
    if (!content) {
        fclose(file);
        perror("Failed to allocate memory");
        return NULL;
    }
    fread(content, 1, length, file);
    content[length] = '\0';
    fclose(file);
    return content;
}
int main() {
    const char* filename = "config.json";
    char* json_str = read_file(filename);
    if (!json_str) {
        return 1;
    }
    // 解析JSON字符串
    cJSON* root = cJSON_Parse(json_str);
    if (!root) {
        fprintf(stderr, "Failed to parse JSON: %s\n", cJSON_GetErrorPtr());
        free(json_str);
        return 1;
    }
    // 提取顶层字段（字符串类型）
    cJSON* name = cJSON_GetObjectItem(root, "name");
    if (cJSON_IsString(name)) {
        printf("Name: %s\n", name->valuestring);
    }
    // 提取嵌套对象
    cJSON* settings = cJSON_GetObjectItem(root, "settings");
    if (settings) {
        cJSON* debug = cJSON_GetObjectItem(settings, "debug");
        cJSON* port = cJSON_GetObjectItem(settings, "port");
        if (cJSON_IsBool(debug) && cJSON_IsNumber(port)) {
            printf("Debug: %s, Port: %d\n", debug->valueint ? "true" : "false", port->valueint);
        }
        // 提取数组
        cJSON* features = cJSON_GetObjectItem(settings, "features");
        if (cJSON_IsArray(features)) {
            printf("Features: ");
            cJSON* feature = NULL;
            cJSON_ArrayForEach(feature, features) {
                if (cJSON_IsString(feature)) {
                    printf("%s ", feature->valuestring);
                }
            }
            printf("\n");
        }
    }
    // 提取数组中的对象
    cJSON* users = cJSON_GetObjectItem(root, "users");
    if (cJSON_IsArray(users)) {
        printf("Users:\n");
        cJSON* user = NULL;
        cJSON_ArrayForEach(user, users) {
            cJSON* id = cJSON_GetObjectItem(user, "id");
            cJSON* name = cJSON_GetObjectItem(user, "name");
            if (cJSON_IsNumber(id) && cJSON_IsString(name)) {
                printf("  ID: %d, Name: %s\n", id->valueint, name->valuestring);
            }
        }
    }
    // 释放内存
    cJSON_Delete(root);
    free(json_str);
    return 0;
}

代码说明：

read_file：以二进制模式读取文件内容，避免编码问题，返回动态分配的字符串。
cJSON_Parse：将JSON字符串解析为cJSON对象（根节点），失败时返回NULL，可通过cJSON_GetErrorPtr()获取错误信息。
cJSON_GetObjectItem：根据键名获取对象中的字段，返回cJSON指针。
类型检查：cJSON通过cJSON_IsString、cJSON_IsNumber、cJSON_IsArray等宏确保数据类型正确，避免未定义行为。
cJSON_ArrayForEach：遍历数组中的每个元素。
cJSON_Delete：释放cJSON对象及其子节点占用的内存，避免内存泄漏。

生成JSON文件

生成JSON文件的流程与解析相反：创建cJSON对象 → 构建JSON结构 → 转换为字符串 → 写入文件。

示例：生成上述`config.json`文件

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    // 创建JSON对象（根节点）
    cJSON* root = cJSON_CreateObject();
    if (!root) {
        fprintf(stderr, "Failed to create JSON object\n");
        return 1;
    }
    // 添加顶层字段
    cJSON_AddStringToObject(root, "name", "MyApp");
    cJSON_AddNumberToObject(root, "version", 1.0);
    // 创建嵌套对象
    cJSON* settings = cJSON_CreateObject();
    cJSON_AddBoolToObject(settings, "debug", cJSON_True);
    cJSON_AddNumberToObject(settings, "port", 8080);
    // 创建数组并添加到嵌套对象
    cJSON* features = cJSON_CreateArray();
    cJSON_AddItemToArray(features, cJSON_CreateString("login"));
    cJSON_AddItemToArray(features, cJSON_CreateString("register"));
    cJSON_AddItemToArray(features, cJSON_CreateString("upload"));
    cJSON_AddItemToObject(settings, "features", features);
    // 将嵌套对象添加到根节点
    cJSON_AddItemToObject(root, "settings", settings);
    // 创建用户数组
    cJSON* users = cJSON_CreateArray();
    // 用户1
    cJSON* user1 = cJSON_CreateObject();
    cJSON_AddNumberToObject(user1, "id", 1);
    cJSON_AddStringToObject(user1, "name", "Alice");
    cJSON_AddItemToArray(users, user1);
    // 用户2
    cJSON* user2 = cJSON_CreateObject();
    cJSON_AddNumberToObject(user2, "id", 2);
    cJSON_AddStringToObject(user2, "name", "Bob");
    cJSON_AddItemToArray(users, user2);
    cJSON_AddItemToObject(root, "users", users);
    // 将JSON对象转换为字符串（格式化输出）

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