c怎么解析json数据

C语言如何解析JSON数据：从入门到实践

在C语言开发中，处理JSON（JavaScript Object Notation）数据是一项常见需求，JSON以其轻量级、易读的特点，成为前后端数据交互、配置文件存储等场景的主流格式，C语言本身没有内置JSON解析库，因此需要借助第三方库来实现，本文将详细介绍C语言解析JSON数据的常用方法、核心步骤及实践示例,帮助开发者快速上手。

为什么需要JSON解析库？

JSON数据本质上是文本格式，但包含结构化信息（如键值对、数组、嵌套对象等），手动解析JSON字符串需要处理字符串分割、类型转换、嵌套结构遍历等复杂逻辑，不仅容易出错，还开发效率低，使用成熟的JSON解析库是更优选择，这些库通常提供以下功能：

• 自动解析JSON字符串为C语言中的数据结构（如结构体、链表、哈希表等）；
• 支持JSON数据与C数据结构的双向转换（序列化与反序列化）；
• 提供便捷的API访问和遍历JSON数据；
• 内置错误处理机制,确保解析过程的安全性和稳定性。

常用C语言JSON解析库

C语言生态中有多款优秀的JSON解析库，开发者可根据需求选择：

cJSON

• 特点：轻量级、单文件（仅cJSON.h和cJSON.c）、API简单、支持双向转换（JSON↔C数据结构）。
• 适用场景：嵌入式系统、对内存敏感的项目，或需要快速集成的小型应用。
• 优势：无需额外依赖，代码开源（MIT协议），社区活跃。

Jansson

• 特点：功能全面、性能较高、支持严格的JSON规范检查、提供内存管理机制。
• 适用场景：需要复杂JSON操作（如动态构建、修改大型JSON数据）的项目。
• 优势：API设计清晰，错误处理完善，适合生产环境。

Parson

• 特点：轻量级、跨平台、支持UTF-8、API风格类似cJSON但更简洁。
• 适用场景：对代码可读性要求高、需要快速实现JSON解析的项目。

YAJL（Yet Another JSON Library）

• 特点：流式解析（逐块读取JSON，适合大文件或网络数据）、增量解析。
• 适用场景：处理超大型JSON数据（如日志文件、实时数据流），避免内存爆炸。

本文将以cJSON为例，详细介绍JSON解析的实践步骤，因其“单文件、易上手”的特点,最适合初学者入门。

cJSON解析JSON数据的核心步骤

cJSON的核心思想是将JSON字符串解析为“cJSON对象”，每个对象代表JSON中的一个元素（如对象、数组、值等），通过遍历这些对象即可访问数据,以下是完整步骤：

环境准备：获取cJSON库

cJSON仅包含两个文件：cJSON.h（头文件）和cJSON.c（源文件）。

• 下载地址：https://github.com/DaveGamble/cJSON
• 集成方式：
  • 将cJSON.h和cJSON.c放在项目目录中；
  • 在编译时添加cJSON.c（如gcc main.c cJSON.c -o json_parser）。

解析JSON字符串：cJSON_Parse

使用cJSON_Parse()函数将JSON字符串解析为cJSON对象，该函数会返回一个指向根节点的指针，解析失败时返回NULL。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    const char *json_string = "{\"name\":\"Alice\",\"age\":25,\"is_student\":false,\"courses\":[\"Math\",\"Physics\"]}";
    // 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;
    }
    // 解析成功，后续操作...
    cJSON_Delete(root); // 释放内存
    return 0;
}

遍历JSON数据：通过Key获取值

JSON数据以“键值对”形式存储，使用cJSON_GetObjectItem()函数可通过Key获取对应的值（cJSON对象）。

示例：解析嵌套JSON

假设有以下JSON数据：

{
    "name": "Bob",
    "info": {
        "age": 30,
        "city": "New York"
    },
    "hobbies": ["reading", "coding"]
}

解析代码：

cJSON *root = cJSON_Parse(json_string);
if (root == NULL) { /* 错误处理 */ }
// 获取顶层字段
cJSON *name = cJSON_GetObjectItem(root, "name");
cJSON *info = cJSON_GetObjectItem(root, "info");
cJSON *hobbies = cJSON_GetObjectItem(root, "hobbies");
// 获取字符串值（需使用cJSON_GetStringValue）
printf("Name: %s\n", cJSON_GetStringValue(name)); // 输出: Name: Bob
// 获取嵌套对象
cJSON *age = cJSON_GetObjectItem(info, "age");
cJSON *city = cJSON_GetObjectItem(info, "city");
printf("Age: %d, City: %s\n", age->valueint, cJSON_GetStringValue(city)); // 输出: Age: 30, City: New York
// 获取数组
int hobby_count = cJSON_GetArraySize(hobbies);
for (int i = 0; i < hobby_count; i++) {
    cJSON *hobby = cJSON_GetArrayItem(hobbies, i);
    printf("Hobby %d: %s\n", i + 1, cJSON_GetStringValue(hobby));
}
cJSON_Delete(root);

处理不同数据类型

cJSON通过type字段区分值的类型，常用类型及获取方式如下：

示例：处理混合类型

{
    "id": 101,
    "price": 99.99,
    "in_stock": true,
    "description": null
}

cJSON *id = cJSON_GetObjectItem(root, "id");
cJSON *price = cJSON_GetObjectItem(root, "price");
cJSON *in_stock = cJSON_GetObjectItem(root, "in_stock");
cJSON *description = cJSON_GetObjectItem(root, "description");
printf("ID: %d\n", id->valueint);        // 整数
printf("Price: %.2f\n", price->valuedouble); // 浮点数
printf("In Stock: %s\n", cJSON_IsTrue(in_stock) ? "Yes" : "No"); // 布尔值
printf("Description: %s\n", description ? "NULL" : "Not NULL"); // 空值

释放内存：cJSON_Delete

cJSON解析过程中会动态分配内存，必须使用cJSON_Delete()释放所有已解析的cJSON对象，否则会导致内存泄漏。

cJSON *root = cJSON_Parse(json_string);
// ... 操作数据 ...
cJSON_Delete(root); // 递归释放整个JSON树的所有节点

构建JSON数据：反向操作（序列化）

cJSON不仅能解析JSON，还能通过API构建JSON字符串，实现“C数据结构→JSON”的转换（序列化）。

示例：构建JSON并序列化

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    // 1. 创建根对象（JSON对象）
    cJSON *root = cJSON_CreateObject();
    // 2. 添加键值对
    cJSON_AddStringToObject(root, "name", "Charlie");
    cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 28);
    cJSON_AddBoolToObject(root, "is_married", cJSON_False);
    // 3. 创建数组并添加到根对象
    cJSON *hobbies = cJSON_CreateArray();