如何把c转换成json

如何将C语言数据结构转换为JSON格式

在跨语言数据交互中,JSON（JavaScript Object Notation）因其轻量级、易读性和广泛支持，成为主流的数据交换格式，而C语言作为底层系统开发常用语言，其数据结构与JSON格式之间存在天然差异——C语言通过结构体、数组、指针等组织数据，而JSON则以键值对、数组、嵌套结构表示数据，将C语言数据转换为JSON是许多C语言项目（如嵌入式系统、后端服务）与前端或其他语言系统对接时的常见需求，本文将系统介绍将C语言数据转换为JSON的核心方法、工具选择及具体实践。

理解C语言数据与JSON的映射关系

在转换前,需明确C语言数据类型与JSON格式的对应规则，这是设计转换逻辑的基础：

手动实现转换：适合简单场景

对于小型项目或特定需求,可通过手动编码实现转换，核心思路是：遍历C语言数据结构，根据类型拼接符合JSON格式的字符串，以下是常见类型的转换示例：

基本类型转换

基本类型（如int、double、char*）可直接转为JSON数字或字符串，需注意字符串的引号和转义。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
// 转义JSON字符串中的特殊字符
char* escape_json_string(const char* input) {
    if (!input) return strdup("\"\"");
    size_t len = strlen(input);
    char* output = malloc(len * 2 + 3); // 预留转义和引号空间
    if (!output) return NULL;
    int j = 0;
    output[j++] = '"';
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        switch (input[i]) {
            case '"':  output[j++] = '\\'; output[j++] = '"'; break;
            case '\\': output[j++] = '\\'; output[j++] = '\\'; break;
            case '\b': output[j++] = '\\'; output[j++] = 'b'; break;
            case '\f': output[j++] = '\\'; output[j++] = 'f'; break;
            case '\n': output[j++] = '\\'; output[j++] = 'n'; break;
            case '\r': output[j++] = '\\'; output[j++] = 'r'; break;
            case '\t': output[j++] = '\\'; output[j++] = 't'; break;
            default:   output[j++] = input[i]; break;
        }
    }
    output[j++] = '"';
    output[j] = '\0';
    return output;
}
// 转换基本类型为JSON字符串片段
void convert_basic_to_json(FILE* fp, void* value, int type) {
    switch (type) {
        case 0: // int
            fprintf(fp, "%d", *(int*)value);
            break;
        case 1: // double
            fprintf(fp, "%f", *(double*)value);
            break;
        case 2: // string
            char* escaped = escape_json_string(*(char**)value);
            fprintf(fp, "%s", escaped);
            free(escaped);
            break;
        default:
            fprintf(fp, "null");
            break;
    }
}
int main() {
    int age = 25;
    double height = 1.75;
    char* name = "Alice\"Line";
    FILE* fp = fopen("output.json", "w");
    if (!fp) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }
    fprintf(fp, "{");
    fprintf(fp, "\"age\": ");
    convert_basic_to_json(fp, &age, 0);
    fprintf(fp, ", ");
    fprintf(fp, "\"height\": ");
    convert_basic_to_json(fp, &height, 1);
    fprintf(fp, ", ");
    fprintf(fp, "\"name\": ");
    convert_basic_to_json(fp, &name, 2);
    fprintf(fp, "}");
    fclose(fp);
    return 0;
}

输出结果：{"age": 25, "height": 1.750000, "name": "Alice\"Line"}

结构体转换

结构体需递归处理每个字段,拼接为JSON对象（键值对），假设有一个用户结构体：

typedef struct {
    int id;
    char* username;
    double score;
} User;
void convert_struct_to_json(FILE* fp, void* struct_ptr, const char* struct_name) {
    // 假设已知结构体字段信息（实际中需通过反射或硬编码）
    User* user = (User*)struct_ptr;
    fprintf(fp, "{");
    fprintf(fp, "\"id\": ");
    convert_basic_to_json(fp, &user->id, 0);
    fprintf(fp, ", ");
    fprintf(fp, "\"username\": ");
    convert_basic_to_json(fp, &user->username, 2);
    fprintf(fp, ", ");
    fprintf(fp, "\"score\": ");
    convert_basic_to_json(fp, &user->score, 1);
    fprintf(fp, "}");
}
int main() {
    User user = {101, "Bob", 92.5};
    FILE* fp = fopen("user.json", "w");
    if (!fp) return 1;
    convert_struct_to_json(fp, &user, "User");
    fclose(fp);
    return 0;
}

输出结果：{"id": 101, "username": "Bob", "score": 92.500000}

数组转换

数组需遍历每个元素,转为JSON数组，注意C语言数组需手动传递长度：

void convert_array_to_json(FILE* fp, void* array, int element_size, int length, int element_type) {
    fprintf(fp, "[");
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        void* element = (char*)array + i * element_size;
        convert_basic_to_json(fp, element, element_type);
        if (i < length - 1) fprintf(fp, ", ");
    }
    fprintf(fp, "]");
}
int main() {
    int scores[] = {85, 90, 78, 92};
    int length = sizeof(scores) / sizeof(scores[0]);
    FILE* fp = fopen("scores.json", "w");
    if (!fp) return 1;
    convert_array_to_json(fp, scores, sizeof(int), length, 0);
    fclose(fp);
    return 0;
}

输出结果：[85, 90, 78, 92]

手动转换的优缺点

• 优点：无需依赖第三方库，轻量级，适合简单数据结构或特殊格式需求。
• 缺点：
  • 需为每种数据类型硬编码转换逻辑,代码重复度高；
  • 处理嵌套结构（如结构体中嵌套数组、数组中嵌套结构体）时，递归逻辑复杂；
  • 难以动态扩展,新增字段需修改代码；
  • 字符串转义、内存管理等细节易出错。

使用第三方库：高效且健壮的选择

手动转换适合简单场景,而实际项目中数据结构往往复杂（嵌套、动态长度、多类型），此时推荐使用成熟的第三方库，以下是C语言中常用的JSON库及其转换方法：

cJSON：轻量级、零依赖的CJSON库

cJSON是广泛使用的C语言JSON库，支持JSON的解析、生成和修改，代码简洁，无需额外依赖。

安装

# 克隆仓库
git clone https://github.com/DaveGamble/cJSON.git
# 编译为静态库（进入cJSON目录）
cd cJSON
mkdir build && cd build
cm