c怎么判定一个字符串是json格式

如何在C语言中判定一个字符串是否为JSON格式

在C语言中处理JSON数据时,首先需要验证输入的字符串是否符合JSON格式规范，由于C语言本身没有内置的JSON解析库，我们需要采用一些方法来检测字符串是否为有效的JSON格式，本文将介绍几种常用的判定方法。

使用第三方JSON库

最可靠的方法是使用成熟的第三方JSON库,如cJSON、Jansson或Parson等，这些库通常提供验证功能，可以准确判断字符串是否为有效JSON。

以cJSON库为例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int is_valid_json(const char *json_string) {
    cJSON *json = cJSON_Parse(json_string);
    if (json == NULL) {
        return 0; // 无效JSON
    }
    cJSON_Delete(json);
    return 1; // 有效JSON
}
int main() {
    const char *test1 = "{\"name\":\"John\", \"age\":30}";
    const char *test2 = "{name:\"John\", age:30}"; // 无效JSON
    printf("Test1 is %s\n", is_valid_json(test1) ? "valid JSON" : "invalid JSON");
    printf("Test2 is %s\n", is_valid_json(test2) ? "valid JSON" : "invalid JSON");
    return 0;
}

这种方法的优势是准确性高,能够处理复杂的JSON结构，但需要引入外部依赖。

手动实现简单验证

如果不想引入第三方库,可以手动实现一些基本的验证规则，这种方法只能处理简单的JSON格式，无法覆盖所有边界情况。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
int is_simple_json(const char *str) {
    int in_string = 0;
    int escape = 0;
    int braces = 0;
    int brackets = 0;
    if (str == NULL || *str == '\0') {
        return 0;
    }
    // 跳过前导空白
    while (isspace((unsigned char)*str)) {
        str++;
    }
    // 必须以{或[开头
    if (*str != '{' && *str != '[') {
        return 0;
    }
    for (; *str != '\0'; str++) {
        if (escape) {
            escape = 0;
            continue;
        }
        switch (*str) {
            case '\\':
                escape = 1;
                break;
            case '"':
                in_string = !in_string;
                break;
            case '{':
                if (!in_string) braces++;
                break;
            case '}':
                if (!in_string) {
                    braces--;
                    if (braces < 0) return 0;
                }
                break;
            case '[':
                if (!in_string) brackets++;
                break;
            case ']':
                if (!in_string) {
                    brackets--;
                    if (brackets < 0) return 0;
                }
                break;
        }
    }
    return !in_string && braces == 0 && brackets == 0;
}
int main() {
    const char *test1 = "{\"name\":\"John\", \"age\":30}";
    const char *test2 = "{name:\"John\", age:30}";
    const char *test3 = "[1, 2, 3]";
    const char *test4 = "{\"key\":\"value\"}";
    printf("Test1: %s\n", is_simple_json(test1) ? "valid" : "invalid");
    printf("Test2: %s\n", is_simple_json(test2) ? "valid" : "invalid");
    printf("Test3: %s\n", is_simple_json(test3) ? "valid" : "invalid");
    printf("Test4: %s\n", is_simple_json(test4) ? "valid" : "invalid");
    return 0;
}

这种方法只能验证基本的JSON结构,对于嵌套结构、特殊字符等情况可能无法正确处理。

使用正则表达式

C语言标准库不直接支持正则表达式,但可以通过POSIX regex库或第三方库（如PCRE）实现：

#include <stdio.h>
#include <regex.h>
int is_json_regex(const char *str) {
    regex_t regex;
    int ret;
    // 这是一个简化的正则表达式，无法覆盖所有JSON情况
    const char *pattern = "^\\s*\\{\\s*\"[^\"]+\"\\s*:\\s*\"[^\"]*\"\\s*(,\\s*\"[^\"]+\"\\s*:\\s*\"[^\"]*\"\\s*)*\\}\\s*$";
    ret = regcomp(&regex, pattern, REG_EXTENDED);
    if (ret) {
        return 0;
    }
    ret = regexec(&regex, str, 0, NULL, 0);
    regfree(&regex);
    return !ret;
}
int main() {
    const char *test1 = "{\"name\":\"John\", \"age\":\"30\"}";
    const char *test2 = "{name:\"John\", age:30}";
    printf("Test1: %s\n", is_json_regex(test1) ? "valid" : "invalid");
    printf("Test2: %s\n", is_json_regex(test2) ? "valid" : "invalid");
    return 0;
}

正则表达式方法对于简单JSON有一定效果,但对于复杂JSON结构（如嵌套对象、数组、数字等）表达能力有限。