c中怎么使用json

C语言中高效处理JSON数据：从入门到实践**

JSON（JavaScript Object Notation）因其轻量、易读和易于解析的特性，已成为现代应用程序中数据交换的主流格式之一，C语言本身并没有内置对JSON的原生支持，在C语言中如何高效地使用JSON呢？本文将详细介绍在C中处理JSON的常用方法、主流库的选择与使用，以及一个完整的实践示例。

为什么在C中使用JSON需要库？

C语言是一种接近底层的语言,其核心功能不包含高级的数据结构如字典（对象）或列表（数组），而JSON正是由这些结构组成的，直接在C中手动解析JSON字符串会非常繁琐且容易出错，我们需要借助第三方库来简化这一过程，这些库通常提供：

解析器（Parser）：将JSON字符串解析成C语言中的数据结构（如结构体、链表、树等）。
生成器（Generator）：将C语言中的数据结构序列化成JSON字符串。
便捷的API：用于创建、访问、修改和销毁JSON数据。

选择合适的JSON库

在C生态中,有多种优秀的JSON库可供选择，各有特点：

cJSON：
- 特点：轻量级、单文件（一个cJSON.c和一个cJSON.h）、易于集成、API简单直观、性能较好。
- 适用场景：对资源占用敏感，或需要快速集成JSON处理功能的项目。
- 地址：https://github.com/DaveGamble/cJSON
Jansson：
- 特点：功能全面、严格遵循JSON标准、支持UTF-8、提供类型安全的API、内存管理清晰。
- 适用场景：需要更健壮、功能更完善的JSON处理，对数据类型安全性要求较高。
- 地址：http://www.digip.org/jansson/
Parson：
- 特点：同样是单文件库、API设计友好、支持流式解析（对于大文件有用）、跨平台。
- 适用场景：追求简单易用，同时希望有不错的性能和一定的特性支持。
- 地址：https://github.com/kgabis/parson
ujson：
- 特点：极致性能，追求最快的解析和生成速度。
- 适用场景：对性能有极高要求的场景，如高频数据交换。
- 地址：https://github.com/udp/json-parser (注意：此库更侧重解析，生成功能可能不如其他库丰富)

对于初学者和小型项目,cJSON 通常是首选，因为它足够简单且功能齐全，本文将以cJSON为例进行详细讲解。

使用cJSON处理JSON（核心步骤）

假设我们已经从官网下载了cJSON的源代码（cJSON.c 和 cJSON.h），并将其添加到我们的C项目中。

包含头文件和链接库

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
// 如果cJSON.c是单独编译的，需要链接它，例如在gcc中：
// gcc your_program.c cJSON.c -o your_program -lm

解析JSON字符串

解析是将JSON字符串转换为cJSON对象树的过程。

const char *json_string = "{\"name\":\"John\", \"age\":30, \"city\":\"New York\"}";
// 1. 解析JSON字符串
cJSON *root = cJSON_Parse(json_string);
if (root == NULL) {
    const char *error_ptr = cJSON_GetErrorPtr();
    if (error_ptr) {
        fprintf(stderr, "Error before: %s\n", error_ptr);
    }
    return 1; // 解析失败
}

访问JSON数据

解析成功后,我们可以通过cJSON提供的API访问数据。

// 2. 访问字符串值
cJSON *name = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "name");
if (name && cJSON_IsString(name)) {
    printf("Name: %s\n", name->valuestring);
}
// 3. 访问数字值
cJSON *age = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "age");
if (age && cJSON_IsNumber(age)) {
    printf("Age: %d\n", (int)age->valuedouble); // valuedouble是通用数字类型
}
// 4. 访问嵌套对象或数组（假设JSON中有 "address": {"street":"123 Main St"}）
cJSON *address = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "address");
if (address && cJSON_IsObject(address)) {
    cJSON *street = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(address, "street");
    if (street && cJSON_IsString(street)) {
        printf("Street: %s\n", street->valuestring);
    }
}
// 5. 遍历数组（假设JSON中有 "hobbies": ["reading", "swimming"]）
cJSON *hobbies = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "hobbies");
if (hobbies && cJSON_IsArray(hobbies)) {
    int hobby_count = cJSON_GetArraySize(hobbies);
    printf("Hobbies (%d): ", hobby_count);
    for (int i = 0; i < hobby_count; i++) {
        cJSON *hobby = cJSON_GetArrayItem(hobbies, i);
        if (hobby && cJSON_IsString(hobby)) {
            printf("%s ", hobby->valuestring);
        }
    }
    printf("\n");
}

创建和构建JSON

我们也可以从零开始构建JSON对象。

// 1. 创建根对象
cJSON *new_root = cJSON_CreateObject();
// 2. 添加键值对
cJSON_AddStringToObject(new_root, "name", "Alice");
cJSON_AddNumberToObject(new_root, "age", 25);
// 3. 创建嵌套对象
cJSON *address_obj = cJSON_CreateObject();
cJSON_AddStringToObject(address_obj, "city", "London");
cJSON_AddStringToObject(address_obj, "zip", "EC1A 1BB");
cJSON_AddItemToObject(new_root, "address", address_obj); // 将嵌套对象添加到根对象
// 4. 创建并添加数组
cJSON *skills_array = cJSON_CreateArray();
cJSON_AddItemToArray(skills_array, cJSON_CreateString("C"));
cJSON_AddItemToArray(skills_array, cJSON_CreateString("Python"));
cJSON_AddItemToArray(skills_array, cJSON_CreateString("JavaScript"));
cJSON_AddItemToObject(new_root, "skills", skills_array);

生成JSON字符串

构建好cJSON对象后,可以将其转换为格式化或未格式化的JSON字符串。

// 生成格式化的JSON字符串（带缩进）
char *formatted_json = cJSON_Print(new_root);
if (formatted_json) {
    printf("Formatted JSON:\n%s\n", formatted_json);
    free(formatted_json); // 记得释放内存
}
// 生成未格式化的JSON字符串（紧凑型）
char *unformatted_json = cJSON_PrintUnformatted(new_root);
if (unformatted_json) {
    printf("Unformatted JSON:\n%s\n", unformatted_json);
    free(unformatted_json); // 记得释放内存
}

释放内存

非常重要！ cJSON库中所有通过cJSON_Parse、cJSON_CreateObject、cJSON_CreateArray等函数创建的cJSON对象以及通过cJSON_Print等函数生成的字符串，都需要手动释放内存，否则会导致内存泄漏。

// 释放整个JSON对象树（包括其所有子项）
cJSON_Delete(root);
cJSON_Delete(new_root);

完整示例代码

下面是一个结合了解析、访问、创建、生成和释放的完整示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    // 1. 解析JSON字符串
    const char *json_string = "{\"name\":\"John\", \"age\":30, \"city\":\"New York\", \"hobbies\":[\"reading\", \"swimming\"]}";
    cJSON *root = cJSON_Parse(json_string);
    if (root == NULL) {
        const char *error_ptr = cJSON_GetErrorPtr();
        if (error_ptr) {
            fprintf(stderr, "Error before: %s\n", error_ptr);
        }
        return 1;
    }
    // 2. 访问数据
    cJSON *name = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "name");
    if (name && cJSON_IsString(name)) {
        printf("Name: %s\n", name->valuestring);
    }
    cJSON *hobbies = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "hobbies");
    if (hobbies && cJSON_IsArray(hobbies)) {
        printf("Hobbies: ");
        cJSON *hobby = NULL;
        cJSON_ArrayForEach(hobby, hobbies) {
            if (cJSON_IsString(hobby)) {

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