cJSON库用法详解

由于c语言中，没有直接的字典，字符串数组等数据结构，所以要借助结构体定义，处理json。

问题和需要注意的地方

1.CJSON需要较多的堆栈空间，CJSON官方说：跑完他的test大概需要3k的空间：
所以在，单片机或者资源较少的地方使用CJSON时，注意空间分配
2.注意，每一个CJOSN结构体都是一个比较大的空间，我么使用完之后要及时delete，但是，一旦子对象被添加到父对象之后，删除父对象就会删除子对象，所以一旦我们删除了父对象再删除子对象会出现问题。
3.注意，cJSON_PrintUnformatted这种转换函数，会自动为指针申请空间，我们使用完之后一定要及时释放空间：free。

一、JSON、cJSON简介

1. JSON 简介

JSON全称 JavaScript Object Notation，即 JS对象简谱，是一种轻量级的数据格式。
它采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据，语法简洁、层次结构清晰，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，有效的提升了网络传输效率。

2. JSON 语法

JSON 可以将 JavaScript 对象中表示的一组数据转换为字符串，然后就可以在网络或者程序之间轻松地传递这个字符串，并在需要的时候将它还原为各编程语言所支持的数据格式。

JSON对象是一个无序的"key(关键字)/value(值)"键值对的集合：

以"{“开始，以”}“结束，允许嵌套使用
每个key(关键字)和value(值)成对出现，关键字和值之间使用”:“分隔
键/值对之间用”,"分隔
在这些字符前后允许存在无意义的空白符
其中关键字只能是字符串（使用双引号“”表示），值可以有如下表示：

数字（整数或浮点数）
字符串（在双引号中）
逻辑值（true 或 false）
数组 （在中括号中）
对象 （在大括号中）
null
具体显示如下：

3. 开源库cJSON简介

cJSON对象的实现采用了树形结构，每个对象是树的一个节点，每个节点由cJSON这个结构体组成，对象中的元素也由cJSON这个结构体组成。同一层的对象和元素是双向链表结构，由next和prev指针链接。不同层的对象或元素由child指针链接起来。type表示对象或元素类型，string表示对象或节点的名称。元素的值存储在valuestring, valueint和valuedouble中，cJSON.h中有详细的注释。

为什么选择使用cJSON来构造和解析JSON字符串？因为它具有超轻便，可移植，单文件的特点，使用MIT开源协议。其中主要包括两个文件cjson.c和cjson.h。

cjson.h文件中包含了对于JSON格式的结构体定义以及一些操作JSON格式的功能函数，包括创建JSON、向JSON格式中添加数字，字符，布尔值等等、读取JSON格式、将JSON格式转化为字符串等。
cjson.c文件中就是功能函数的具体实现。
cJSON源码下载地址：
https://github.com/DaveGamble/cJSON
下载下来，解压后，从里面找到两个文件（cJSON.c、cJSON.h），复制到我们的工程里面。只需在函数中包含头文件（#include “cJSON.h”），然后和cJSON.c一起编译即可使用。

cJSON数据结构体和宏定义
具体代码如下：

//逻辑值的宏定义
#define cJSON_Invalid (0)
#define cJSON_False  (1 << 0)
#define cJSON_True   (1 << 1)
#define cJSON_NULL   (1 << 2)
#define cJSON_Number (1 << 3)
#define cJSON_String (1 << 4)
#define cJSON_Array  (1 << 5)
#define cJSON_Object (1 << 6)
#define cJSON_Raw    (1 << 7) /* raw json */

#define cJSON_IsReference 256
#define cJSON_StringIsConst 512

typedef struct cJSON //cJSON结构体
{     
       struct cJSON *next,*prev;              /* 遍历数组或对象链的前向或后向链表指针*/
       struct cJSON *child;                   /* 数组或对象的孩子节点*/
       int type;                              /* key的类型*/
       char *valuestring;                     /* 字符串值*/
       int valueint;                          /* 整数值*/
       double valuedouble;                    /* 浮点数值*/
       char *string;                          /* key的名字*/
} cJSON;

在这里插入图片描述
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二、使用cJSON构造JSON

1. cJSON库函数介绍

介绍一些构造JSON时，经常用到的函数，使用以下函数，就可以完成大部分JSON格式的构造。
具体代码如下：

CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateObject(void);	//创建对象---常用
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateArray(void);	//创建数组---常用
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateIntArray(const int *numbers, int count);//创建整型数组
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateDoubleArray(const double *numbers, int count);//创建双浮点型数组
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddNullToObject(cJSON * const object, const char * const name);//在对象中添加null
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddTrueToObject(cJSON * const object, const char * const name);//在对象中添加true
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddFalseToObject(cJSON * const object, const char * const name);//在对象中添加false
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddNumberToObject(cJSON * const object, const char * const name, const double number);//在对象中添加数字
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddStringToObject(cJSON * const object, const char * const name, const char * const string);//在对象中添加字符串
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_AddItemToObject(cJSON *object, const char *string, cJSON *item);	//在对象中添加项目
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_AddItemToArray(cJSON *array, cJSON *item);//在数组中添加项目

CJSON_PUBLIC(char *) cJSON_Print(const cJSON *item);//JSON数据结构转换为JSON字符串---有格式
CJSON_PUBLIC(char *) cJSON_PrintUnformatted(const cJSON *item);	//JSON数据结构转换为JSON字符串---无格式

CJSON_PUBLIC(void) cJSON_Delete(cJSON *item); //清除结构体

以下是一些不常用到的函数，我一般用不到，有些函数使用总出错。
具体代码如下：

CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateNumber(double num);//创建数字
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateString(const char *string);//创建字符串
/*不常用原因：一般数字和字符串都是加在对象和数组里的，可以使用带有Add的函数，直接完成创建和添加任务。*/

CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateFloatArray(const float *numbers, int count);//创建浮点型数组---这个使用会出问题，需要浮点型可以使用双浮点。
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateStringArray(const char *const *strings, int count);//创建字符型数组---这个使用会出问题，下面有替代方法。
/*不常用原因:以上两个函数使用总是出错，有没有技术大佬知道原因，可以在评论区留言，谢谢！*/

cJSON库中还有其他函数，我暂时用不到，就不介绍了。

2. 使用cJSON构造JSON

具体示例代码如下：

#include <stdio.h>
#include "cJSON.h"

int main(void)
{
	double  grade[4]={66.51,118.52,61.53,128.54};
	int		time[4]={123,456,789,150};
	
	cJSON *TCP = cJSON_CreateObject();				//创建一个对象
	
 	cJSON_AddStringToObject(TCP,"name","MQ");		//添加字符串 
	cJSON_AddNumberToObject(TCP,"age",25);	    	//添加整型数字 
	cJSON_AddNumberToObject(TCP,"height",183.52);	//添加浮点型数字
	cJSON_AddFalseToObject(TCP,"gender");			//添加逻辑值false
	 

	cJSON *ADD	= cJSON_CreateObject();				//创建一个对象
	cJSON_AddStringToObject(ADD,"country","China");	//添加字符串 
	cJSON_AddNumberToObject(ADD,"zip-code",123456);	//添加整型数字
 	cJSON_AddItemToObject(TCP,"address",ADD);
 	
	cJSON *SUB  = cJSON_CreateArray();				//创建一个数组
	cJSON_AddStringToObject(SUB,"","政治"); 		//添加字符串到数组
 	cJSON_AddStringToObject(SUB,"","数学");
	cJSON_AddStringToObject(SUB,"","英语");
	cJSON_AddStringToObject(SUB,"","专业课");
	cJSON_AddItemToObject(TCP,"subject",SUB);		//添加数组到对象
	
	cJSON *TIM  = cJSON_CreateIntArray(time,4);		//创建一个整型数组
	cJSON_AddItemToObject(TCP,"time",TIM);
	
	cJSON *GRA  = cJSON_CreateDoubleArray(grade,4);	//创建一个双浮点型数组
	cJSON_AddItemToObject(TCP,"grade",GRA);
	
	cJSON *STU  = cJSON_CreateArray();			//创建一个数组
	
	cJSON *Z3  = cJSON_CreateObject();			//创建一个对象
	cJSON_AddStringToObject(Z3,"name","张三");	//添加字符串 
	cJSON_AddNumberToObject(Z3,"age",24);	    //添加整型数字 
	cJSON_AddTrueToObject(Z3,"gender");			//添加逻辑值 
	cJSON_AddItemToArray(STU,Z3);				//添加对象到数组中 
	
	cJSON *L4  = cJSON_CreateObject();			//创建一个对象
	cJSON_AddStringToObject(L4,"name","李四");	//添加字符串 
	cJSON_AddNumberToObject(L4,"age",25);	    //添加整型数字 
	cJSON_AddTrueToObject(L4,"gender");			//添加逻辑值 
	cJSON_AddItemToArray(STU,L4);				//添加对象到数组中
	
	cJSON *W5  = cJSON_CreateObject();			//创建一个对象
	cJSON_AddStringToObject(W5,"name","王五");	//添加字符串 
	cJSON_AddNumberToObject(W5,"age",26);	    //添加整型数字 
	cJSON_AddTrueToObject(W5,"gender");			//添加逻辑值 
	cJSON_AddItemToArray(STU,W5);				//添加对象到数组中
	
	cJSON_AddItemToObject(TCP,"student",STU);	//添加数组到对象中

	char *json_data = cJSON_Print(TCP);	//JSON数据结构转换为JSON字符串
	printf("%s\n",json_data);//输出字符串
	cJSON_Delete(TCP);//清除结构体
	return 0;
}

运行结果如下：

{
	"name": "MQ",		//字符串
	"age":	25,			//整数
	"height": 183.5,	//浮点数
	"gender": false,	//逻辑值
	
	"address":{		"country": "China",
        			"zip-code": 123456
        	  },		//对象
     
	"subject":      ["政治", "数学", "英语", "专业课"],	//字符型数组
	"time":        	[123, 456, 789, 150],		  		//整型数组
    "grade":        [66.51, 118.52, 61.53, 128.54],		//浮点型数组
    
    
	"student":[
				{"name":"张三","age":24,"gender":true},
				{"name":"李四","age":25,"gender":true},
				{"name":"王五","age":26,"gender":true}
			  ]										//对象型数组
			  
}

三、使用cJSON解析JSON

  1. cJSON库函数介绍
    介绍一些解析JSON时，经常用到的函数，使用以下函数，就可以完成大部分JSON格式的解析。
    具体代码如下：
cJSON *cJSON_Parse(const char *value);
/*作用：将一个JSON数据包，按照cJSON结构体的结构序列化整个数据包，并在堆中开辟一块内存存储cJSON结构体
返回值：成功返回一个指向内存块中的cJSON的指针，失败返回NULL*/

cJSON *cJSON_GetObjectItem(cJSON *object,const char *string);
/*作用:获取JSON字符串字段值
返回值：成功返回一个指向cJSON类型的结构体指针，失败返回NULL*/

int cJSON_GetArraySize(cJSON *array);
/*作用：获取数组成员对象个数
返回值：数组成员对象个数*/

void  cJSON_Delete(cJSON *c);
/*作用：释放位于堆中cJSON结构体内存
返回值：无*/
  1. 使用cJSON解析JSON
    我们使用cJSON解析JSON的目的就是从中提取出我们想要获取的数据，然后进行分析和处理。
    具体示例代码如下：
#include <stdio.h>
#include "cJSON.h"
 
int main()
{
	char json_string[]="{\"name\":\"MQ\",\"age\":25,\"height\":183.5,\"gender\":false,\
						  \"address\":{\"country\":\"China\",\"zip-code\":123456},\
	                       \"subject\":[\"政治\",\"数学\",\"英语\",\"专业课\"],\
	                        \"time\":[123,456,789,150],\"grade\":[66.51,118.52,61.53,128.54],\
			 				 \"student\":[{\"name\":\"张三\",\"age\":24,\"gender\":false},\
	 			  						  {\"name\":\"李四\",\"age\":25,\"gender\":true},\
	                     				  {\"name\":\"王五\",\"age\":26,\"gender\":null}]}";//定义JSON字符串	
 
	cJSON* cjson = cJSON_Parse(json_string);//将JSON字符串转换成JSON结构体
	if(cjson == NULL)						//判断转换是否成功
	{
		printf("cjson error...\r\n");
	}
	else
	{
		printf("%s\n",cJSON_Print(cjson));//打包成功调用cJSON_Print打印输出
	}
	
	printf("/*********************以下就是提取的数据**********************/\n");
	char *name = cJSON_GetObjectItem(cjson,"name")->valuestring;	//解析字符串
	printf("%s\n",name);
	int age = cJSON_GetObjectItem(cjson,"age")->valueint;	//解析整型
	printf("%d\n",age);
	double height = cJSON_GetObjectItem(cjson,"height")->valuedouble;	//解析双浮点型
	printf("%.1f\n",height);
	int gender = cJSON_GetObjectItem(cjson,"gender")->type; 	//解析逻辑值---输出逻辑值对应的宏定义数值
	printf("%d\n",gender);
	
	cJSON* ADD = cJSON_GetObjectItem(cjson,"address");	//解析对象
	char * country = cJSON_GetObjectItem(ADD,"country")->valuestring;	//解析对象中的字符串
	printf("%s\n",country);
	int zip = cJSON_GetObjectItem(ADD,"zip-code")->valueint;	//解析对象中的整型数字
	printf("%d\n",zip);
	
	cJSON* SUB = cJSON_GetObjectItem(cjson,"subject");	//解析数组
	int SUB_size = cJSON_GetArraySize(SUB);	//获取数组成员个数 
	int i=0;
	for(i=0;i<SUB_size;i++)
	{
		printf("%s ",cJSON_GetArrayItem(SUB,i)->valuestring);//解析数组中的字符串
	}
	printf("\n");
	cJSON* TIM = cJSON_GetObjectItem(cjson,"time");	//解析数组
	int TIM_size = cJSON_GetArraySize(TIM);//获取数组成员个数 
	for(i=0;i<TIM_size;i++)
	{
		printf("%d ",cJSON_GetArrayItem(TIM,i)->valueint);//解析数组中的整型数字
	}
	printf("\n");	
	cJSON* GRA = cJSON_GetObjectItem(cjson,"grade");//解析数组
	int GRA_size = cJSON_GetArraySize(GRA);	//获取数组成员个数 
	for(i=0;i<GRA_size;i++)
	{
		printf("%f ",cJSON_GetArrayItem(GRA,i)->valuedouble);//解析数组中的浮点型数字
	}	
	printf("\n");	
	cJSON* STU = cJSON_GetObjectItem(cjson,"student");//解析数组
	int STU_size = cJSON_GetArraySize(STU);//获取数组成员个数
	cJSON* STU_item = STU->child;//获取子对象
	for(i=0;i<STU_size;i++) 
	{
		printf("%s ",cJSON_GetObjectItem(STU_item,"name")->valuestring);//解析数组中对象中的字符串
		printf("%d ",cJSON_GetObjectItem(STU_item,"age")->valueint);//解析数组中对象中的整型数字
		printf("%d\n",cJSON_GetObjectItem(STU_item,"gender")->type);//解析数组中对象中的逻辑值---输出逻辑值对应的宏定义数值
		STU_item = STU_item->next;	//跳转到下一个对象中
	}
	cJSON_Delete(cjson);//清除结构体 
	return 0;
}

运行结果如下：

{
	"name": "MQ",		//字符串
	"age":	25,			//整数
	"height": 183.5,	//浮点数
	"gender": false,	//逻辑值
	
	"address":{		"country": "China",
        			"zip-code": 123456
        	  },		//对象
     
	"subject":      ["政治", "数学", "英语", "专业课"],	//字符型数组
	"time":        	[123, 456, 789, 150],		  		//整型数组
    "grade":        [66.51, 118.52, 61.53, 128.54],		//浮点型数组
    
    
	"student":[
				{"name":"张三","age":24,"gender":false},
				{"name":"李四","age":25,"gender":true},
				{"name":"王五","age":26,"gender":null}
			  ]										//对象型数组
			  
}
/*********************以下就是提取的数据**********************/
MQ
25
183.5
1
China
123456
政治 数学 英语 专业课
123 456 789 150
66.510000 118.520000 61.530000 128.540000
张三 24 1
李四 25 2
王五 26 4

原文链接：
https://blog.csdn.net/MQ0522/article/details/111356443?spm=1001.2101.3001.6650.1&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7ECTRLIST%7Edefault-1.no_search_link&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7ECTRLIST%7Edefault-1.no_search_link

https://blog.csdn.net/jasper_JA/article/details/103661825?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522163497264216780366564980%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=163497264216780366564980&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2alltop_click~default-2-103661825.pc_search_result_control_group&utm_term=cjson&spm=1018.2226.3001.4187

C语言：使用cJSON库构造JSON：
https://blog.csdn.net/MQ0522/article/details/111405345

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