c如何生成json格式

C语言如何生成JSON格式数据

在C语言中处理JSON数据是常见需求,尤其在需要与其他系统或前端交互时，由于C语言本身没有内置的JSON支持，我们需要借助第三方库来简化JSON的生成过程，本文将介绍几种主流的C语言JSON生成库，重点讲解cJSON的使用方法，并提供完整示例，帮助开发者快速上手。

为什么需要JSON生成库？

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，以易读的文本形式存储和传输数据，C语言作为底层开发语言，原生不支持JSON数据结构（如对象、数组、键值对等），手动拼接JSON字符串不仅容易出错（如遗漏逗号、引号转义等问题），而且难以维护，使用成熟的JSON库可以高效、安全地生成JSON数据。

主流C语言JSON生成库

C语言中常用的JSON库包括：

cJSON：轻量级、零依赖、开源，支持JSON的解析和生成，适合嵌入式和桌面应用。
Jansson：功能丰富，提供严格的类型检查，但依赖C99标准。
Parson：简单易用，单文件实现，适合小型项目。

cJSON因轻量、易用且社区活跃，成为最受欢迎的选择，本文将以cJSON为例，详细介绍JSON生成方法。

使用cJSON生成JSON数据

获取与安装cJSON

cJSON是开源项目,可通过GitHub获取源码：https://github.com/DaveGamble/cJSON

安装步骤：

下载源码后,将cJSON.h和cJSON.c文件添加到项目中。
编译时链接cJSON.c（gcc main.c cJSON.c -o json_demo）。

cJSON核心数据结构

cJSON通过链表节点表示JSON数据,每个节点可以是以下类型：

cJSON_Object：JSON对象（键值对集合）
cJSON_Array：JSON数组（有序值集合）
JSON_STRING：字符串
JSON_NUMBER：数字
JSON_TRUE/JSON_FALSE：布尔值
JSON_NULL：空值

生成JSON的完整流程

以下通过示例,逐步演示如何生成一个复杂的JSON对象：

{
  "name": "张三",
  "age": 25,
  "isStudent": false,
  "courses": ["数学", "英语", "编程"],
  "address": {
    "city": "北京",
    "district": "海淀区"
  }
}

（1）创建JSON对象

使用cJSON_CreateObject()创建根对象（JSON对象）：

cJSON *root = cJSON_CreateObject();
if (!root) {
    printf("创建JSON对象失败\n");
    return -1;
}

（2）添加键值对

通过cJSON_AddStringToObject()、cJSON_AddNumberToObject()等方法添加字段：

// 添加字符串字段："name": "张三"
cJSON_AddStringToObject(root, "name", "张三");
// 添加数字字段："age": 25
cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 25);
// 添加布尔字段："isStudent": false
cJSON_AddFalseToObject(root, "isStudent");

（3）添加数组

创建JSON数组并添加元素,然后将数组作为字段值：

// 创建数组："courses": ["数学", "英语", "编程"]
cJSON *courses = cJSON_CreateArray();
cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("数学"));
cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("英语"));
cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("编程"));
// 将数组添加到根对象
cJSON_AddItemToObject(root, "courses", courses);

（4）添加嵌套对象

创建嵌套JSON对象并添加字段：

// 创建嵌套对象："address": {...}
cJSON *address = cJSON_CreateObject();
cJSON_AddStringToObject(address, "city", "北京");
cJSON_AddStringToObject(address, "district", "海淀区");
// 将嵌套对象添加到根对象
cJSON_AddItemToObject(root, "address", address);

（5）转换为字符串

使用cJSON_Print()或cJSON_PrintUnformatted()将JSON对象转换为字符串：

// 格式化输出（带缩进，便于阅读）
char *json_str = cJSON_Print(root);
printf("生成的JSON数据：\n%s\n", json_str);
// 释放字符串内存（cJSON_Print需手动释放）
free(json_str);
// 不格式化输出（紧凑型，节省空间）
char *compact_str = cJSON_PrintUnformatted(root);
printf("紧凑型JSON：\n%s\n", compact_str);
free(compact_str);

（6）释放内存

cJSON动态分配内存,需手动释放，避免内存泄漏：

cJSON_Delete(root); // 递归释放所有子节点

完整示例代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    // 1. 创建根JSON对象
    cJSON *root = cJSON_CreateObject();
    if (!root) {
        printf("创建JSON对象失败\n");
        return -1;
    }
    // 2. 添加基本字段
    cJSON_AddStringToObject(root, "name", "张三");
    cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 25);
    cJSON_AddFalseToObject(root, "isStudent");
    // 3. 添加数组字段
    cJSON *courses = cJSON_CreateArray();
    cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("数学"));
    cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("英语"));
    cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("编程"));
    cJSON_AddItemToObject(root, "courses", courses);
    // 4. 添加嵌套对象
    cJSON *address = cJSON_CreateObject();
    cJSON_AddStringToObject(address, "city", "北京");
    cJSON_AddStringToObject(address, "district", "海淀区");
    cJSON_AddItemToObject(root, "address", address);
    // 5. 转换为字符串并输出
    char *json_str = cJSON_Print(root);
    printf("生成的JSON数据：\n%s\n", json_str);
    free(json_str);
    // 6. 释放内存
    cJSON_Delete(root);
    return 0;
}

编译与运行

将上述代码保存为main.c，与cJSON.h和cJSON.c放在同一目录，执行编译命令：

gcc main.c cJSON.c -o json_demo

运行后输出：

生成的JSON数据：
{
    "name":    "张三",
    "age":     25,
    "isStudent": false,
    "courses":     ["数学", "英语", "编程"],
    "address":     {
        "city":    "北京",
        "district":    "海淀区"
    }
}

其他库简介

Jansson

特点：提供严格的类型检查，支持JSON解析和生成，依赖C99标准。

示例：

#include <jansson.h>
int main() {
    json_t *root = json_object();
    json_object_set_new(root, "name", json_string("李四"));
    json_object_set_new(root, "age", json_integer(30));
    char *json_str = json_dumps(root, JSON_INDENT(4));
    printf("%s\n", json_str);
    free(json_str);
    json_decref(root);
    return 0;
}

Parson

特点：单文件实现（仅需parson.c和parson.h），API简单，适合小型项目。

示例：

#include "parson.h"
int main() {
    JSON_Value *root_value = json_value_init_object();
    JSON_Object *root_object = json_value_get_object(root_value);
    json_object_set_string(root_object, "name", "王五");
    json_object_set_number(root_object, "age", 28);
    char *json_str = json_serialize_to_string_pretty(root_value);
    printf("%s\n", json_str);
    json_free_serialized_string(json_str);
    json_value_free(root_value);
    return 0;
}

注意事项

内存管理：cJSON的所有API均动态分配内存，需通过cJSON_Delete()释放，避免内存泄漏。
字符串转义：cJSON会自动处理字符串中的特殊字符（如引号、换行符），无需手动转义。
错误处理：每次调用cJSON API后，建议检查返回值是否为NULL（如内存不足时）。
线程安全：cJSON本身非

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