c怎么把json转成类

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C语言如何将JSON数据转换为结构体对象？

在C语言中处理JSON数据是一项常见但颇具挑战性的任务,由于C语言本身没有内置的JSON解析器和对象反射机制（像C#、Java或Python那样），我们不能像在其他语言中那样轻松地将JSON字符串直接反序列化为一个结构体（class/struct），这需要借助第三方库来实现。

本文将详细介绍在C语言中如何使用流行的第三方库 cJSON 来将JSON数据转换为自定义的结构体对象，cJSON是一个轻量级、高效的C语言JSON解析器，非常适合嵌入式系统和桌面应用。

核心思路

整个过程可以分解为以下几个步骤：

包含头文件并初始化cJSON库：在使用cJSON之前，必须包含其头文件，并在程序开始时进行初始化（在较新版本中，此步骤有时是可选的，但养成好习惯总是好的）。
解析JSON字符串：使用 cJSON_Parse() 函数将JSON格式的字符串解析成一个cJSON对象树。
遍历cJSON对象树：根据JSON的结构，通过 cJSON_GetObjectItem() 等函数逐层访问数据。
提取数据并填充C结构体：从cJSON对象中获取各种类型的数据（字符串、数字、布尔值等），并将其赋值给我们预先定义好的C语言结构体成员。
释放内存：cJSON在堆上分配了内存，使用完毕后必须调用 cJSON_Delete() 来释放整个cJSON对象树，防止内存泄漏。

实践步骤：一个完整的示例

让我们通过一个具体的例子来演示这个过程,假设我们有以下JSON数据：

{
  "name": "John Doe",
  "age": 30,
  "isStudent": false,
  "courses": [
    { "title": "C Programming", "credits": 3 },
    { "title": "Data Structures", "credits": 4 }
  ],
  "address": {
    "city": "New York",
    "zip": "10001"
  }
}

我们的目标是将这个JSON字符串转换为一个C语言的结构体。

第1步：定义C语言结构体

我们需要创建与JSON数据结构相匹配的C语言结构体,这包括处理嵌套对象和数组。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "cJSON.h" // 确保cJSON.h在你的项目路径中
// 定义课程结构体
typedef struct {
    char title[50];
    int credits;
} Course;
// 定义地址结构体
typedef struct {
    char city[50];
    char zip[20];
} Address;
// 定义主结构体
typedef struct {
    char name[50];
    int age;
    int isStudent; // C语言没有bool，通常用int或char表示
    Course* courses; // 动态数组
    int courseCount;
    Address address;
} Person;

第2步：编写转换函数

我们编写一个核心函数,它接收JSON字符串，并返回填充好的 Person 结构体指针。

Person* createPersonFromJson(const char* jsonString) {
    // 1. 解析JSON字符串
    cJSON* root = cJSON_Parse(jsonString);
    if (root == NULL) {
        const char* error_ptr = cJSON_GetErrorPtr();
        if (error_ptr) {
            fprintf(stderr, "Error before: %s\n", error_ptr);
        }
        return NULL;
    }
    // 2. 为Person结构体分配内存
    Person* person = (Person*)malloc(sizeof(Person));
    if (person == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to allocate memory for Person\n");
        cJSON_Delete(root);
        return NULL;
    }
    memset(person, 0, sizeof(Person)); // 初始化为0
    // 3. 从cJSON对象中提取数据并填充结构体
    // 提取name (字符串)
    cJSON* nameItem = cJSON_GetObjectItem(root, "name");
    if (cJSON_IsString(nameItem) && (nameItem->valuestring != NULL)) {
        strncpy(person->name, nameItem->valuestring, sizeof(person->name) - 1);
        person->name[sizeof(person->name) - 1] = '\0'; // 确保字符串终止
    }
    // 提取age (数字)
    cJSON* ageItem = cJSON_GetObjectItem(root, "age");
    if (cJSON_IsNumber(ageItem)) {
        person->age = ageItem->valueint;
    }
    // 提取isStudent (布尔值，cJSON中用1和0表示)
    cJSON* isStudentItem = cJSON_GetObjectItem(root, "isStudent");
    if (cJSON_IsBool(isStudentItem)) {
        person->isStudent = cJSON_IsTrue(isStudentItem) ? 1 : 0;
    }
    // 提取courses (数组)
    cJSON* coursesArray = cJSON_GetObjectItem(root, "courses");
    if (cJSON_IsArray(coursesArray)) {
        person->courseCount = cJSON_GetArraySize(coursesArray);
        person->courses = (Course*)malloc(person->courseCount * sizeof(Course));
        for (int i = 0; i < person->courseCount; i++) {
            cJSON* courseItem = cJSON_GetArrayItem(coursesArray, i);
            cJSON* titleItem = cJSON_GetObjectItem(courseItem, "title");
            cJSON* creditsItem = cJSON_GetObjectItem(courseItem, "credits");
            if (cJSON_IsString(titleItem) && (titleItem->valuestring != NULL)) {
                strncpy(person->courses[i].title, titleItem->valuestring, sizeof(person->courses[i].title) - 1);
                person->courses[i].title[sizeof(person->courses[i].title) - 1] = '\0';
            }
            if (cJSON_IsNumber(creditsItem)) {
                person->courses[i].credits = creditsItem->valueint;
            }
        }
    }
    // 提取address (嵌套对象)
    cJSON* addressObject = cJSON_GetObjectItem(root, "address");
    if (addressObject != NULL) {
        cJSON* cityItem = cJSON_GetObjectItem(addressObject, "city");
        cJSON* zipItem = cJSON_GetObjectItem(addressObject, "zip");
        if (cJSON_IsString(cityItem) && (cityItem->valuestring != NULL)) {
            strncpy(person->address.city, cityItem->valuestring, sizeof(person->address.city) - 1);
            person->address.city[sizeof(person->address.city) - 1] = '\0';
        }
        if (cJSON_IsString(zipItem) && (zipItem->valuestring != NULL)) {
            strncpy(person->address.zip, zipItem->valuestring, sizeof(person->address.zip) - 1);
            person->address.zip[sizeof(person->address.zip) - 1] = '\0';
        }
    }
    // 4. 释放cJSON对象树
    cJSON_Delete(root);
    return person;
}

第3步：使用和释放内存

在 main 函数中，我们可以调用这个转换函数，并记得在使用完结构体后释放所有动态分配的内存。

void printPerson(const Person* person) {
    printf("Name: %s\n", person->name);
    printf("Age: %d\n", person->age);
    printf("Is Student: %s\n", person->isStudent ? "Yes" : "No");
    printf("Address: %s, %s\n", person->address.city, person->address.zip);
    printf("Courses:\n");
    for (int i = 0; i < person->courseCount; i++) {
        printf("  - %s (%d credits)\n", person->courses[i].title, person->courses[i].credits);
    }
    printf("\n");
}
void freePerson(Person* person) {
    if (person != NULL) {
        // 释放courses数组
        if (person->courses != NULL) {
            free(person->courses);
            person->courses = NULL;
        }
        // 释放Person结构体本身
        free(person);
    }
}
int main() {
    const char* jsonString = "{\n  \"name\": \"John Doe\",\n  \"age\": 30,\n  \"isStudent\": false,\n  \"courses\": [\n    { \"title\": \"C Programming\", \"credits\": 3 },\n    { \"title\": \"Data Structures\", \"credits\": 4 }\n  ],\n  \"address\": {\n    \"city\": \"New York\",\n    \"zip\": \"10001\"\n  }\n}";
    Person* person = createPersonFromJson(jsonString);
    if (person != NULL) {
        printPerson(person);
        freePerson(person);
    }
    return 0;
}