c如何读取.json数据

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C语言读取JSON数据：实用方法与代码示例**

在C语言开发中,处理JSON（JavaScript Object Notation）数据是一项常见任务，尤其是在与Web服务交互、解析配置文件或数据交换的场景，JSON以其轻量级、易读易写的特性，成为了数据交换的主流格式之一，C语言本身并没有内置直接支持JSON解析的库，因此我们需要借助第三方库来实现这一功能，本文将介绍几种在C语言中读取JSON数据的常用方法，并提供代码示例。

为什么需要JSON库？

JSON数据本质上是一段文本字符串,它描述了复杂的数据结构，如对象（键值对集合）和数组（有序值列表），手动解析这段字符串不仅繁琐，而且容易出错，尤其是在处理嵌套结构或特殊字符时，专业的JSON库能够将这些文本字符串高效、安全地转换为C语言中的数据结构（如结构体、链表、哈希表等），方便我们后续操作。

常用的C语言JSON库

C语言中有多个优秀的JSON库可供选择,以下列举几个流行的：

cJSON：一个轻量级、单文件的C库，易于集成和使用，功能齐全，支持JSON的解析、生成、修改和查询，非常适合嵌入式系统和中小型项目。
Jansson：另一个功能强大且易用的C库，提供清晰的API，支持JSON的解析、生成、序列化和错误处理，其设计注重类型安全和易用性。
Parson：同样是单文件库，API简单直观，体积小巧，适合对资源有要求的项目。
yajl (Yet Another JSON Library)：以流式解析著称，适合处理大型JSON文件，因为它不需要一次性将整个JSON文档加载到内存中。

本文将以cJSON为例，详细介绍如何读取JSON数据，因为它的普及度和易用性使其成为初学者的理想选择。

使用cJSON读取JSON数据详解

获取和集成cJSON

你需要下载cJSON库,它通常包含一个cJSON.h头文件和一个cJSON.c源文件。

下载地址：https://github.com/DaveGamble/cJSON
集成方法：将cJSON.h放在你的项目include目录下，将cJSON.c添加到你的编译项目中。

cJSON基本概念

在开始解析之前,了解cJSON的几个核心数据类型和函数很重要：

cJSON *：指向JSON节点的指针，所有JSON值（对象、数组、字符串、数字、布尔值、空）都通过此类型表示。
cJSON_Parse(const char *value)：将JSON格式的字符串解析为cJSON对象，解析成功返回根节点指针，失败返回NULL。
cJSON_Delete(cJSON *node)：释放一个cJSON节点及其所有子节点所占用的内存。解析完成后必须调用此函数，否则会导致内存泄漏！
访问子节点的函数：
- cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(cJSON *object, const char *string)：根据键名获取对象中的子节点（区分大小写）。
- cJSON_GetArrayItem(cJSON *array, int index)：获取数组中指定索引的子节点。
获取节点值的函数：
- cJSON_IsString(cJSON *item)：判断节点是否为字符串。
- cJSON_IsNumber(cJSON *item)：判断节点是否为数字。
- cJSON_IsBool(cJSON *item)：判断节点是否为布尔值。
- cJSON_IsNull(cJSON *item)：判断节点是否为NULL。
- cJSON_IsArray(cJSON *item)：判断节点是否为数组。
- cJSON_IsObject(cJSON *item)：判断节点是否为对象。
- item->valuestring：获取字符串节点的值。
- item->valuedouble 或 item->valueint：获取数字节点的值（注意区分整数和浮点数）。
- item->valueint：获取布尔节点的值（1表示true，0表示false）。

代码示例：解析JSON对象和数组

假设我们有以下JSON数据,存储在字符串json_string中：

{
    "name": "John Doe",
    "age": 30,
    "isStudent": false,
    "address": {
        "street": "123 Main St",
        "city": "New York"
    },
    "hobbies": ["reading", "swimming", "coding"]
}

下面是如何使用cJSON解析这段数据的完整代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h" // 确保cJSON.h在你的include路径下
void parse_json_example(const char *json_string) {
    // 1. 解析JSON字符串
    cJSON *root = cJSON_Parse(json_string);
    if (root == NULL) {
        const char *error_ptr = cJSON_GetErrorPtr();
        if (error_ptr != NULL) {
            fprintf(stderr, "Error before: %s\n", error_ptr);
        }
        return;
    }
    // 2. 获取简单值
    cJSON *name = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "name");
    if (cJSON_IsString(name) && (name->valuestring != NULL)) {
        printf("Name: %s\n", name->valuestring);
    }
    cJSON *age = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "age");
    if (cJSON_IsNumber(age)) {
        printf("Age: %d\n", age->valueint);
    }
    cJSON *isStudent = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "isStudent");
    if (cJSON_IsBool(isStudent)) {
        printf("Is Student: %s\n", isStudent->valueint ? "true" : "false");
    }
    // 3. 获取嵌套对象
    cJSON *address = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "address");
    if (cJSON_IsObject(address)) {
        cJSON *street = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(address, "street");
        cJSON *city = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(address, "city");
        if (cJSON_IsString(street) && street->valuestring != NULL &&
            cJSON_IsString(city) && city->valuestring != NULL) {
            printf("Address: %s, %s\n", street->valuestring, city->valuestring);
        }
    }
    // 4. 获取数组
    cJSON *hobbies = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "hobbies");
    if (cJSON_IsArray(hobbies)) {
        int hobby_count = cJSON_GetArraySize(hobbies);
        printf("Hobbies (%d): ", hobby_count);
        for (int i = 0; i < hobby_count; i++) {
            cJSON *hobby = cJSON_GetArrayItem(hobbies, i);
            if (cJSON_IsString(hobby) && hobby->valuestring != NULL) {
                printf("%s", hobby->valuestring);
                if (i < hobby_count - 1) {
                    printf(", ");
                }
            }
        }
        printf("\n");
    }
    // 5. 释放内存
    cJSON_Delete(root);
}
int main() {
    const char *json_string = "{"
                              "\"name\": \"John Doe\","
                              "\"age\": 30,"
                              "\"isStudent\": false,"
                              "\"address\": {"
                              "   \"street\": \"123 Main St\","
                              "   \"city\": \"New York\""
                              "},"
                              "\"hobbies\": [\"reading\", \"swimming\", \"coding\"]"
                              "}";
    parse_json_example(json_string);
    return 0;
}

编译和运行

假设你的文件名为json_parser.c，并且cJSON.h和cJSON.c在同一目录下，可以使用以下命令编译（以gcc为例）：

gcc json_parser.c cJSON.c -o json_parser -lm

然后运行：

./json_parser

预期输出：

Name: John Doe
Age: 30
Is Student: false
Address: 123 Main St, New York
Hobbies (3): reading, swimming, coding

错误处理

使用cJSON_Parse时，如果JSON格式不正确，它会返回NULL，可以通过cJSON_GetErrorPtr()获取错误信息的大致位置，帮助调试，如示例代码中所示。

其他库简介

Jansson：其API设计与cJSON类似，但更强调类型安全，它提供cJSON_GetStringValue()、cJSON_GetNumberValue()等函数，内部会进行类型检查，比直接访问成员变量更安全。
Parson：API非常简洁，例如parson_parse_string()、parson_get_object_item()、parson_get_array_item()等，易于上手。
yajl：