如何在c用用json

如何在C语言中使用JSON：从入门到实践

JSON（JavaScript Object Notation）作为一种轻量级的数据交换格式，因其易读、易解析的特性，已成为现代软件开发中数据交互的主流选择，C语言作为一门底层高效的语言，本身并没有内置JSON解析库，因此需要借助第三方库来实现JSON数据的处理，本文将详细介绍如何在C语言中使用JSON，包括常用库的选择、环境搭建、基本操作（解析、生成、修改）及实战案例,帮助开发者快速C语言与JSON的交互方法。

选择合适的JSON库

在C语言生态中，有多种成熟的JSON库可供选择，以下是几款主流库的对比，开发者可根据需求（如性能、功能复杂度、易用性）进行选择：

推荐选择：对于初学者或中小型项目，cJSON是最优选择，其单文件特性和简单API能快速上手；对于需要复杂功能或高性能的场景，可考虑Jansson，本文将以cJSON为例,讲解JSON的基本操作。

cJSON库的安装与配置

获取源码

cJSON的源码托管在GitHub，可通过以下方式获取：

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

或直接从 Releases页面下载最新版本（如cJSON-x.x.x.zip）。

集成到项目

cJSON采用单文件设计，只需将cJSON.h和cJSON.c添加到项目中即可，以GCC编译器为例：

gcc your_program.c cJSON.c -o your_program -lm

（注意：-lm是链接数学库，cJSON中部分计算可能需要它）。

验证安装

编写一个简单的测试程序，检查cJSON是否能正常编译运行：

#include <stdio.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    cJSON *root = cJSON_CreateObject();
    cJSON_AddStringToObject(root, "name", "Alice");
    cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 25);
    char *json_str = cJSON_Print(root);
    printf("Generated JSON: %s\n", json_str);
    cJSON_Delete(root);
    free(json_str);
    return 0;
}

编译并运行，若输出Generated JSON: {"name":"Alice","age":25},则说明安装成功。

cJSON核心操作详解

cJSON的核心操作包括解析JSON字符串、生成JSON数据、修改JSON对象和释放内存。

解析JSON字符串

假设有以下JSON字符串，需要解析其中的数据：

{
    "name": "Bob",
    "age": 30,
    "is_student": false,
    "courses": ["Math", "Physics"],
    "address": {
        "city": "New York",
        "zip": "10001"
    }
}

解析步骤：

1. 调用cJSON_Parse()解析字符串，返回cJSON对象指针（根节点）。
2. 通过cJSON_GetObjectItem()获取字段（支持嵌套对象）。
3. 根据字段类型提取值（cJSON_IsString、cJSON_IsNumber等判断类型，cJSON_GetStringValue、cJSON_GetNumberValue等获取值）。
4. 释放内存（cJSON_Delete释放整个JSON树）。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    const char *json_str = "{"
                           "\"name\":\"Bob\","
                           "\"age\":30,"
                           "\"is_student\":false,"
                           "\"courses\":[\"Math\",\"Physics\"],"
                           "\"address\":{"
                           "\"city\":\"New York\","
                           "\"zip\":\"10001\""
                           "}"
                           "}";
    // 1. 解析JSON字符串
    cJSON *root = cJSON_Parse(json_str);
    if (!root) {
        printf("Error parsing JSON: %s\n", cJSON_GetErrorPtr());
        return 1;
    }
    // 2. 获取简单字段
    cJSON *name = cJSON_GetObjectItem(root, "name");
    cJSON *age = cJSON_GetObjectItem(root, "age");
    cJSON *is_student = cJSON_GetObjectItem(root, "is_student");
    printf("Name: %s\n", cJSON_GetStringValue(name));
    printf("Age: %d\n", (int)cJSON_GetNumberValue(age));
    printf("Is Student: %s\n", cJSON_IsFalse(is_student) ? "false" : "true");
    // 3. 获取数组
    cJSON *courses = cJSON_GetObjectItem(root, "courses");
    int course_count = cJSON_GetArraySize(courses);
    printf("Courses: ");
    for (int i = 0; i < course_count; i++) {
        cJSON *course = cJSON_GetArrayItem(courses, i);
        printf("%s ", cJSON_GetStringValue(course));
    }
    printf("\n");
    // 4. 获取嵌套对象
    cJSON *address = cJSON_GetObjectItem(root, "address");
    cJSON *city = cJSON_GetObjectItem(address, "city");
    cJSON *zip = cJSON_GetObjectItem(address, "zip");
    printf("Address: %s, %s\n", cJSON_GetStringValue(city), cJSON_GetStringValue(zip));
    // 5. 释放内存
    cJSON_Delete(root);
    return 0;
}

生成JSON数据

cJSON支持从零开始构建JSON对象（对象、数组、字符串、数字等），并通过cJSON_Print()或cJSON_PrintUnformatted()生成JSON字符串。

生成步骤：

1. 创建根节点（cJSON_CreateObject创建对象，cJSON_CreateArray创建数组）。
2. 向根节点添加字段（cJSON_AddStringToObject、cJSON_AddNumberToObject等）。
3. 构建嵌套结构（先创建子对象/数组，再添加到父节点）。
4. 生成JSON字符串（cJSON_Print格式化输出，cJSON_PrintUnformatted压缩输出）。
5. 释放内存（cJSON_Delete释放JSON树，free释放生成的字符串）。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    // 1. 创建根对象
    cJSON *root = cJSON_CreateObject();
    // 2. 添加简单字段
    cJSON_AddStringToObject(root, "name", "Charlie");
    cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 22);
    cJSON_AddBoolToObject(root, "is_student", cJSON_True);
    // 3. 添加数组
    cJSON *courses = cJSON_CreateArray();
    cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("Chemistry"));
    cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("Biology"));
    cJSON_AddItemToObject(root, "courses", courses);
    // 4. 添加嵌套对象
    cJSON *address = cJSON_CreateObject();
    cJSON_AddStringToObject(address, "city", "Boston");
    cJSON_AddNumberToObject(address, "zip", 02108);
    cJSON_AddItemToObject(root, "address", address);
    // 5. 生成JSON字符串
    char *json_str = cJSON_Print(root);
    printf("Generated JSON:\n%s\n", json_str);
    // 6. 释放内存
    cJSON_Delete(root);
    free(json_str);
    return 0;
}

输出结果：

{
    "name": "Charlie",
    "age": 22,
    "is_student": true,
    "courses": [
        "Chemistry",
        "Biology"
    ],
    "address": {
        "city": "Boston",
        "zip": 2108
    }
}

修改JSON数据

cJSON支持对已解析或生成的JSON数据进行修改，包括更新字段值、添加新字段、删除字段等。

示例代码（基于上一节生成的JSON）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h