如何将c转成json字符串数组

C语言数据结构转换为JSON字符串数组：实用指南**

在C语言开发中，我们经常需要处理数据，并且常常需要将这些数据以JSON格式与其他系统或前端进行交互，JSON（JavaScript Object Notation）因其轻量级、易读易写的特性，成为数据交换的主流格式之一，本文将详细介绍如何将C语言中的数据结构（主要是数组和结构体）转换为JSON字符串数组,并提供实用的代码示例。

为什么需要将C转换为JSON？

跨平台/跨语言交互：许多现代应用架构中，后端服务可能用C语言编写，而前端或其他服务可能使用Java、Python、JavaScript等，JSON作为一种通用的数据格式,可以方便地在不同语言间传递数据。
API数据交换：RESTful API广泛使用JSON作为请求和响应的数据格式，如果C语言后端需要提供API,就需要将内部数据转换为JSON。
配置文件：JSON格式的配置文件比纯文本更结构化，比XML更简洁,易于程序解析和生成。
数据序列化：将数据对象转换为可存储或传输的字符串形式。

准备工作：选择JSON库

C语言本身没有内置JSON处理功能，因此我们需要借助第三方库,常用的C语言JSON库有：

cJSON：轻量级、易于使用，是广泛流行的选择,本文将以cJSON为例进行讲解。
Jansson：功能丰富，性能较好,也备受推崇。
json-c：另一个成熟的JSON库。

安装cJSON库：以Linux为例,可以使用包管理器安装：

sudo apt-get install libcjson-dev  # 对于Debian/Ubuntu

或者从GitHub克隆源码编译安装。

核心步骤：将C数组转换为JSON字符串数组

假设我们有一个C语言的一维数组，我们希望将其转换为JSON数组字符串，[1, 2, 3, 4, 5] 或 ["apple", "banana", "cherry"]。

示例1：整型数组转JSON数组字符串

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "cjson.h"
void int_array_to_json_string(int arr[], int size) {
    // 1. 创建 cJSON 对象 (JSON 数组)
    cJSON *json_array = cJSON_CreateArray();
    if (json_array == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to create JSON array\n");
        return;
    }
    // 2. 遍历 C 数组，将每个元素添加到 JSON 数组中
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        cJSON *number = cJSON_CreateNumber(arr[i]);
        if (number == NULL) {
            fprintf(stderr, "Failed to create JSON number for element %d\n", i);
            cJSON_Delete(json_array); // 清理已创建的部分
            return;
        }
        cJSON_AddItemToArray(json_array, number);
    }
    // 3. 将 JSON 对象转换为字符串
    char *json_string = cJSON_Print(json_array);
    if (json_string == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to print JSON string\n");
        cJSON_Delete(json_array);
        return;
    }
    // 4. 输出或使用 JSON 字符串
    printf("JSON Array String: %s\n", json_string);
    // 5. 释放内存
    free(json_string);
    cJSON_Delete(json_array);
}
int main() {
    int numbers[] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int size = sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]);
    int_array_to_json_string(numbers, size);
    return 0;
}

代码解析：

cJSON_CreateArray()：创建一个空的JSON数组对象。
cJSON_CreateNumber(value)：创建一个JSON数字对象。
cJSON_AddItemToArray(array, item)：将一个JSON项添加到JSON数组中。
cJSON_Print(root)：将JSON对象转换为格式化的字符串（带缩进）。
free(json_string)：释放cJSON_Print分配的字符串内存。
cJSON_Delete(root)：释放JSON对象及其所有子项的内存,防止内存泄漏。

示例2：字符串数组转JSON数组字符串

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "cjson.h"
void string_array_to_json_string(char *arr[], int size) {
    cJSON *json_array = cJSON_CreateArray();
    if (json_array == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to create JSON array\n");
        return;
    }
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        cJSON *string = cJSON_CreateString(arr[i]);
        if (string == NULL) {
            fprintf(stderr, "Failed to create JSON string for element %d\n", i);
            cJSON_Delete(json_array);
            return;
        }
        cJSON_AddItemToArray(json_array, string);
    }
    char *json_string = cJSON_Print(json_array);
    if (json_string == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to print JSON string\n");
        cJSON_Delete(json_array);
        return;
    }
    printf("JSON Array String: %s\n", json_string);
    free(json_string);
    cJSON_Delete(json_array);
}
int main() {
    char *fruits[] = {"apple", "banana", "orange", "grape"};
    int size = sizeof(fruits) / sizeof(fruits[0]);
    string_array_to_json_string(fruits, size);
    return 0;
}

代码解析：与整型数组类似，只是将cJSON_CreateNumber替换为cJSON_CreateString来创建JSON字符串对象。

进阶：将结构体数组转换为JSON数组对象

我们的数组元素是结构体,我们希望JSON数组中的每个元素是一个JSON对象，

[
  {"id": 1, "name": "Alice"},
  {"id": 2, "name": "Bob"}
]

假设有以下结构体：

typedef struct {
    int id;
    char name[50];
} Person;

转换代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "cjson.h"
void person_array_to_json_string(Person persons[], int size) {
    cJSON *json_array = cJSON_CreateArray();
    if (json_array == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to create JSON array\n");
        return;
    }
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        // 创建 JSON 对象
        cJSON *person_obj = cJSON_CreateObject();
        if (person_obj == NULL) {
            fprintf(stderr, "Failed to create JSON object for person %d\n", i);
            cJSON_Delete(json_array);
            return;
        }
        // 添加键值对到 JSON 对象
        cJSON_AddNumberToObject(person_obj, "id", persons[i].id);
        cJSON_AddStringToObject(person_obj, "name", persons[i].name);
        // 将 JSON 对象添加到 JSON 数组
        cJSON_AddItemToArray(json_array, person_obj);
    }
    char *json_string = cJSON_Print(json_array);
    if (json_string == NULL) {
        fprintf(stderr, "Failed to print JSON string\n");
        cJSON_Delete(json_array);
        return;
    }
    printf("JSON Array of Objects String:\n%s\n", json_string);
    free(json_string);
    cJSON_Delete(json_array);
}
int main() {
    Person people[] = {
        {1, "Alice"},
        {2, "Bob"},
        {3, "Charlie"}
    };
    int size = sizeof(people) / sizeof(people[0]);
    person_array_to_json_string(people, size);
    return 0;
}

代码解析：

cJSON_CreateObject()：创建一个空的JSON对象。
cJSON_AddNumberToObject(obj, key, value)：向JSON对象中添加一个数字类型的键值对。
cJSON_AddStringToObject(obj, key, value)：向JSON对象中添加一个字符串类型的键值对。
最后将构建好的JSON对象添加到JSON数组中。

注意事项与最佳实践

内存管理：这是使用cJSON等库时最重要的注意事项。
- cJSON_Print和cJSON_PrintUnformatted分配的字符串需要用free释放。
- cJSON_CreateXXX创建的所有cJSON对象及其子对象，最终都需要用cJSON_Delete释放,通常从最顶层的对象开始删除。
错误处理：每次调用cJSON函数后，最好检查返回值是否为NULL,以防止内存分配失败等问题导致程序崩溃。
字符串长度：对于cJSON_CreateString，确保传入的字符串是以'\0'结尾的