c怎么读取json格式文件

C语言如何读取JSON格式文件：实用指南与代码示例

在C语言开发中，处理JSON（JavaScript Object Notation）格式文件是一项常见需求，JSON因其轻量级、易读的数据交换特性，被广泛应用于API响应、配置文件存储等场景，C语言本身没有内置的JSON解析库，因此需要借助第三方库来实现JSON文件的读取与解析，本文将详细介绍几种主流的C语言JSON解析库及其使用方法，涵盖从环境搭建到代码实现的全流程,帮助开发者高效完成JSON文件读取任务。

为什么需要JSON解析库？

JSON是一种基于文本的数据格式，结构灵活（支持对象、数组、字符串、数字、布尔值、null等类型），而C语言是静态类型语言，原生数据结构（如结构体、数组）难以直接映射JSON的动态结构，一个JSON对象可能包含嵌套的数组和键值对，手动解析需要处理字符串分割、类型转换、内存管理等复杂操作，不仅代码冗余,还容易出错。

使用成熟的JSON解析库可以大幅简化开发：这些库提供了高效的解析引擎、内存管理机制和易用的API，开发者只需关注数据提取逻辑,无需底层的格式解析细节。

主流C语言JSON解析库对比

C语言生态中常用的JSON解析库主要有以下几种,各有特点：

cJSON因轻量易用、文档丰富，成为初学者和中小项目的首选；JSMN适合对内存敏感的场景；json-c和YAJL则更适合复杂或高性能需求，本文将以最常用的cJSON为例,详细讲解JSON文件读取流程。

使用cJSON读取JSON文件的完整流程

cJSON是一个开源的C语言JSON解析库，由Dave Gamble开发，代码托管在GitHub，其核心优势是“单文件实现”——只需将cJSON.h和cJSON.c添加到项目中即可使用,无需额外依赖。

环境准备：获取cJSON库

（1）下载源码

从cJSON官方GitHub仓库（https://github.com/DaveGamble/cJSON）下载最新版本,或直接使用命令行克隆：

git clone https://github.com/DaveGamble/cJSON.git

下载后，进入cjson目录，会看到cJSON.h（头文件）和cJSON.c（源文件）。

（2）编译静态库（可选）

为了方便复用，可以将cJSON.c编译为静态库（.a文件）,以Linux为例：

gcc -c -fPIC cJSON.c -o cJSON.o    # 编译为目标文件
ar rcs libcjson.a cJSON.o          # 打包为静态库

编译时链接该库即可：gcc your_program.c -L. -lcjson。

读取JSON文件的核心步骤

使用cJSON读取JSON文件的流程分为三步：
① 读取文件内容到内存 → ② 用cJSON解析字符串 → ③ 提取所需数据。

步骤1：读取文件内容到内存

C语言中，可通过标准文件操作（fopen、fread、fclose）将JSON文件完整读入内存，注意：需检查文件是否存在、读取是否成功,并处理内存分配。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
// 读取文件内容到字符串，返回动态分配的内存，需调用者free
char* read_file(const char* filepath) {
    FILE* file = fopen(filepath, "rb"); // 以二进制模式打开，避免换行符问题
    if (!file) {
        perror("Failed to open file");
        return NULL;
    }
    // 获取文件大小
    fseek(file, 0, SEEK_END);
    long file_size = ftell(file);
    fseek(file, 0, SEEK_SET);
    // 分配内存（+1用于字符串结束符'\0'）
    char* buffer = (char*)malloc(file_size + 1);
    if (!buffer) {
        perror("Failed to allocate memory");
        fclose(file);
        return NULL;
    }
    // 读取文件内容
    size_t bytes_read = fread(buffer, 1, file_size, file);
    if (bytes_read != (size_t)file_size) {
        perror("Failed to read file");
        free(buffer);
        fclose(file);
        return NULL;
    }
    buffer[bytes_read] = '\0'; // 确保字符串以'\0'
    fclose(file);
    return buffer;
}

步骤2：用cJSON解析JSON字符串

cJSON的核心函数是cJSON_Parse()，它将JSON格式字符串解析为cJSON对象（树形结构），解析成功后,可通过cJSON提供的API遍历和提取数据。

#include "cJSON.h"
// 解析JSON字符串，返回cJSON对象指针，需调用者cJSON_Delete
cJSON* parse_json(const char* json_string) {
    if (!json_string) {
        return NULL;
    }
    cJSON* root = cJSON_Parse(json_string);
    if (!root) {
        const char* error_ptr = cJSON_GetErrorPtr();
        if (error_ptr) {
            fprintf(stderr, "JSON parse error before: %s\n", error_ptr);
        }
        return NULL;
    }
    return root;
}

步骤3：提取并使用数据

cJSON通过“节点”表示JSON数据：每个节点可以是对象（cJSON_Object）、数组（cJSON_Array）、字符串（cJSON_String）等,常用API包括：

示例：解析一个示例JSON文件
假设有一个config.json如下：

{
    "name": "MyApp",
    "version": 1.0,
    "features": ["login", "register", "payment"],
    "settings": {
        "debug_mode": true,
        "max_users": 1000
    }
}

解析并提取数据的代码如下：

void extract_json_data(cJSON* root) {
    if (!cJSON_IsObject(root)) {
        printf("Root is not an object\n");
        return;
    }
    // 提取字符串字段 "name"
    cJSON* name_item = cJSON_GetObjectItem(root, "name");
    if (cJSON_IsString(name_item)) {
        printf("Name: %s\n", name_item->valuestring);
    }
    // 提取数字字段 "version"（cJSON中数字统一用double存储，可转换为int）
    cJSON* version_item = cJSON_GetObjectItem(root, "version");
    if (cJSON_IsNumber(version_item)) {
        printf("Version: %.1f\n", version_item->valuedouble);
    }
    // 提取数组 "features"并遍历
    cJSON* features_array = cJSON_GetObjectItem(root, "features");
    if (cJSON_IsArray(features_array)) {
        printf("Features: ");
        int array_size = cJSON_GetArraySize(features_array);
        for (int i = 0; i < array_size; i++) {
            cJSON* feature_item = cJSON_GetArrayItem(features_array, i);
            if (cJSON_IsString(feature_item)) {
                printf("%s ", feature_item->valuestring);
            }
        }
        printf("\n");
    }