JSON格式，C语言本身实现，以及直接调用库函数（一） ...

锦通  金牌会员 | 7 天前 | 显示全部楼层 | 阅读模式
打印 上一主题 下一主题
楼主

主题 877|帖子 877|积分 2631

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。以下为你提供差异场景下常见的 JSON 格式示例。
1. 简单对象
JSON 对象是由键值对组成，用花括号 {} 包裹，键和值之间用冒号 : 分隔，多个键值对之间用逗号 , 分隔。
  1. {
  2.     "name": "John Doe",
  3.     "age": 30,
  4.     "isStudent": false,
  5.     "hometown": null
  6. }
复制代码
2. 嵌套对象
JSON 对象可以嵌套，即一个对象的键对应的值可以是另一个对象。
  1. json
  2. {
  3.     "person": {
  4.         "name": "Alice",
  5.         "age": 25,
  6.         "contact": {
  7.             "email": "alice@example.com",
  8.             "phone": "123-456-7890"
  9.         }
  10.     }
  11. }
复制代码

3. 数组
JSON 数组是由值组成的有序列表，用方括号 [] 包裹，值之间用逗号 , 分隔。数组中的值可以是差异的数据类型，也可以是对象或数组。
  1. [
  2.     "apple",
  3.     "banana",
  4.     "cherry"
  5. ]
复制代码
4. 对象数组
数组中的元素可以是 JSON 对象。
  1. [
  2.     {
  3.         "id": 1,
  4.         "name": "Product A",
  5.         "price": 19.99
  6.     },
  7.     {
  8.         "id": 2,
  9.         "name": "Product B",
  10.         "price": 29.99
  11.     }
  12. ]
复制代码

5. 复杂嵌套结构
结合对象和数组可以形成更复杂的嵌套结构。
  1. {
  2.     "employees": [
  3.         {
  4.             "name": "Bob",
  5.             "department": "Sales",
  6.             "projects": [
  7.                 {
  8.                     "projectName": "Project X",
  9.                     "startDate": "2023-01-01"
  10.                 },
  11.                 {
  12.                     "projectName": "Project Y",
  13.                     "startDate": "2023-06-01"
  14.                 }
  15.             ]
  16.         },
  17.         {
  18.             "name": "Eve",
  19.             "department": "Marketing",
  20.             "projects": [
  21.                 {
  22.                     "projectName": "Project Z",
  23.                     "startDate": "2023-03-01"
  24.                 }
  25.             ]
  26.         }
  27.     ]
  28. }
复制代码

6. 包罗差异数据类型的对象
  1. {
  2.     "title": "Sample Document",
  3.     "author": {
  4.         "firstName": "Jane",
  5.         "lastName": "Smith"
  6.     },
  7.     "tags": ["document", "sample"],
  8.     "views": 1234,
  9.     "isPublished": true
  10. }
复制代码

二、
如果没有现成的 JSON 库，要本身实现 JSON 数据的解析和生成，可以按照 JSON 数据的结构特点，通过字符串处置惩罚来完成。以下分别介绍怎样手动实现 JSON 对象和数组的解析与生成。
1. JSON 解析
解析思绪
JSON 对象：JSON 对象由键值对组成，键和值之间用冒号 : 分隔，键值对之间用逗号 , 分隔，团体用花括号 {} 包裹。解析时需要辨认键和值，处置惩罚嵌套对象和数组。
JSON 数组：JSON 数组由值组成，值之间用逗号 , 分隔，团体用方括号 [] 包裹。解析时需要逐个提取数组元素。
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include <string.h>
  5. // 跳过空白字符
  6. void skip_whitespace(const char **json) {
  7.     while (**json == ' ' || **json == '\t' || **json == '\n' || **json == '\r') {
  8.         (*json)++;
  9.     }
  10. }
  12. // 解析字符串
  13. char *parse_string(const char **json) {
  14.     (*json)++;  // 跳过起始的双引号
  15.     const char *start = *json;
  16.     while (**json != '\0' && **json != '"') {
  17.         (*json)++;
  18.     }
  19.     size_t len = *json - start;
  20.     char *str = (char *)malloc(len + 1);
  21.     if (str == NULL) {
  22.         return NULL;
  23.     }
  24.     memcpy(str, start, len);
  25.     str[len] = '\0';
  26.     (*json)++;  // 跳过结束的双引号
  27.     return str;
  28. }
  30. // 解析数字
  31. int parse_number(const char **json) {
  32.     int num = 0;
  33.     while (**json >= '0' && **json <= '9') {
  34.         num = num * 10 + (**json - '0');
  35.         (*json)++;
  36.     }
  37.     return num;
  38. }
  40. // 解析 JSON 对象
  41. void parse_object(const char **json) {
  42.     (*json)++;  // 跳过起始的花括号
  43.     skip_whitespace(json);
  44.     while (**json != '}') {
  45.         char *key = parse_string(json);
  46.         skip_whitespace(json);
  47.         (*json)++;  // 跳过冒号
  48.         skip_whitespace(json);
  49.         if (**json == '"') {
  50.             char *value = parse_string(json);
  51.             printf("Key: %s, Value: %s\n", key, value);
  52.             free(value);
  53.         } else if (**json >= '0' && **json <= '9') {
  54.             int value = parse_number(json);
  55.             printf("Key: %s, Value: %d\n", key, value);
  56.         }
  57.         free(key);
  58.         skip_whitespace(json);
  59.         if (**json == ',') {
  60.             (*json)++;
  61.             skip_whitespace(json);
  62.         }
  63.     }
  64.     (*json)++;  // 跳过结束的花括号
  65. }
  67. // 解析 JSON 数组
  68. void parse_array(const char **json) {
  69.     (*json)++;  // 跳过起始的方括号
  70.     skip_whitespace(json);
  71.     while (**json != ']') {
  72.         if (**json == '"') {
  73.             char *value = parse_string(json);
  74.             printf("Array value: %s\n", value);
  75.             free(value);
  76.         } else if (**json >= '0' && **json <= '9') {
  77.             int value = parse_number(json);
  78.             printf("Array value: %d\n", value);
  79.         }
  80.         skip_whitespace(json);
  81.         if (**json == ',') {
  82.             (*json)++;
  83.             skip_whitespace(json);
  84.         }
  85.     }
  86.     (*json)++;  // 跳过结束的方括号
  87. }
  89. // 主解析函数
  90. void parse_json(const char *json) {
  91.     skip_whitespace(&json);
  92.     if (*json == '{') {
  93.         parse_object(&json);
  94.     } else if (*json == '[') {
  95.         parse_array(&json);
  96.     }
  97. }
  99. int main() {
  100.     const char *json_str = "{"name": "John", "age": 30}";
  101.     parse_json(json_str);
  102.     return 0;
  103. }
复制代码


  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include <string.h>
  5. // 生成 JSON 字符串表示的对象
  6. char *generate_json_object(const char *key, const char *value) {
  7.     size_t key_len = strlen(key);
  8.     size_t value_len = strlen(value);
  9.     size_t json_len = 2 + key_len + 2 + 1 + 2 + value_len + 2;  // {} "" : ""
  10.     char *json = (char *)malloc(json_len);
  11.     if (json == NULL) {
  12.         return NULL;
  13.     }
  14.     sprintf(json, "{"%s": "%s"}", key, value);
  15.     return json;
  16. }
  18. // 生成 JSON 字符串表示的数组
  19. char *generate_json_array(const char **values, int count) {
  20.     size_t total_len = 2;  // []
  21.     for (int i = 0; i < count; i++) {
  22.         total_len += strlen(values[i]) + 2;  // ""
  23.         if (i < count - 1) {
  24.             total_len++;  // ,
  25.         }
  26.     }
  27.     char *json = (char *)malloc(total_len);
  28.     if (json == NULL) {
  29.         return NULL;
  30.     }
  31.     json[0] = '[';
  32.     size_t index = 1;
  33.     for (int i = 0; i < count; i++) {
  34.         json[index++] = '"';
  35.         strcpy(json + index, values[i]);
  36.         index += strlen(values[i]);
  37.         json[index++] = '"';
  38.         if (i < count - 1) {
  39.             json[index++] = ',';
  40.         }
  41.     }
  42.     json[index] = ']';
  43.     json[index + 1] = '\0';
  44.     return json;
  45. }
  47. int main() {
  48.     const char *key = "name";
  49.     const char *value = "John";
  50.     char *json_obj = generate_json_object(key, value);
  51.     if (json_obj != NULL) {
  52.         printf("JSON object: %s\n", json_obj);
  53.         free(json_obj);
  54.     }
  56.     const char *values[] = {"apple", "banana", "cherry"};
  57.     int count = sizeof(values) / sizeof(values[0]);
  58.     char *json_arr = generate_json_array(values, count);
  59.     if (json_arr != NULL) {
  60.         printf("JSON array: %s\n", json_arr);
  61.         free(json_arr);
  62.     }
  64.     return 0;
  65. }
复制代码

2

  1. {
  2.     "employees": [
  3.         {
  4.             "name": "Bob",
  5.             "department": "Sales",
  6.             "projects": [
  7.                 {
  8.                     "projectName": "Project X",
  9.                     "startDate": "2023-01-01"
  10.                 },
  11.                 {
  12.                     "projectName": "Project Y",
  13.                     "startDate": "2023-06-01"
  14.                 }
  15.             ]
  16.         },
  17.         {
  18.             "name": "Eve",
  19.             "department": "Marketing",
  20.             "projects": [
  21.                 {
  22.                     "projectName": "Project Z",
  23.                     "startDate": "2023-03-01"
  24.                 }
  25.             ]
  26.         }
  27.     ]
  28. }
复制代码
下面是解析该 JSON 数据的 C 语言代码：
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include "cJSON.h"
  5. int main() {
  6.     const char *json_str = "{"employees": [{"name": "Bob", "department": "Sales", "projects": [{"projectName": "Project X", "startDate": "2023-01-01"}, {"projectName": "Project Y", "startDate": "2023-06-01"}]}, {"name": "Eve", "department": "Marketing", "projects": [{"projectName": "Project Z", "startDate": "2023-03-01"}]}]}";
  8.     // 解析 JSON 字符串
  9.     cJSON *root = cJSON_Parse(json_str);
  10.     if (root == NULL) {
  11.         const char *error_ptr = cJSON_GetErrorPtr();
  12.         if (error_ptr != NULL) {
  13.             fprintf(stderr, "Error before: %s\n", error_ptr);
  14.         }
  15.         return 1;
  16.     }
  18.     // 获取 employees 数组
  19.     cJSON *employees = cJSON_GetObjectItem(root, "employees");
  20.     if (cJSON_IsArray(employees)) {
  21.         int array_size = cJSON_GetArraySize(employees);
  22.         for (int i = 0; i < array_size; i++) {
  23.             cJSON *employee = cJSON_GetArrayItem(employees, i);
  24.             cJSON *name = cJSON_GetObjectItem(employee, "name");
  25.             cJSON *department = cJSON_GetObjectItem(employee, "department");
  26.             if (cJSON_IsString(name) && cJSON_IsString(department)) {
  27.                 printf("Employee Name: %s\n", name->valuestring);
  28.                 printf("Department: %s\n", department->valuestring);
  29.             }
  31.             // 获取 projects 数组
  32.             cJSON *projects = cJSON_GetObjectItem(employee, "projects");
  33.             if (cJSON_IsArray(projects)) {
  34.                 int project_size = cJSON_GetArraySize(projects);
  35.                 printf("Projects:\n");
  36.                 for (int j = 0; j < project_size; j++) {
  37.                     cJSON *project = cJSON_GetArrayItem(projects, j);
  38.                     cJSON *projectName = cJSON_GetObjectItem(project, "projectName");
  39.                     cJSON *startDate = cJSON_GetObjectItem(project, "startDate");
  40.                     if (cJSON_IsString(projectName) && cJSON_IsString(startDate)) {
  41.                         printf("  - Project Name: %s\n", projectName->valuestring);
  42.                         printf("    Start Date: %s\n", startDate->valuestring);
  43.                     }
  44.                 }
  45.             }
  46.             printf("\n");
  47.         }
  48.     }
  50.     // 释放 cJSON 对象占用的内存
  51.     cJSON_Delete(root);
  52.     return 0;
  53. }
复制代码

  • 生成 JSON 数据
    下面的代码展示了怎样利用 cJSON 库生成一个包罗差异数据类型的 JSON 对象：
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include "cJSON.h"
  5. int main() {
  6.     // 创建根 JSON 对象
  7.     cJSON *root = cJSON_CreateObject();
  8.     if (root == NULL) {
  9.         fprintf(stderr, "Failed to create JSON object\n");
  10.         return 1;
  11.     }
  13.     // 添加字符串类型的键值对
  14.     cJSON_AddStringToObject(root, "title", "Sample Document");
  16.     // 创建嵌套的 author 对象
  17.     cJSON *author = cJSON_CreateObject();
  18.     if (author == NULL) {
  19.         fprintf(stderr, "Failed to create author object\n");
  20.         cJSON_Delete(root);
  21.         return 1;
  22.     }
  23.     cJSON_AddStringToObject(author, "firstName", "Jane");
  24.     cJSON_AddStringToObject(author, "lastName", "Smith");
  25.     cJSON_AddItemToObject(root, "author", author);
  27.     // 创建 tags 数组
  28.     cJSON *tags = cJSON_CreateArray();
  29.     if (tags == NULL) {
  30.         fprintf(stderr, "Failed to create tags array\n");
  31.         cJSON_Delete(root);
  32.         return 1;
  33.     }
  34.     cJSON_AddItemToArray(tags, cJSON_CreateString("document"));
  35.     cJSON_AddItemToArray(tags, cJSON_CreateString("sample"));
  36.     cJSON_AddItemToObject(root, "tags", tags);
  38.     // 添加数字类型的键值对
  39.     cJSON_AddNumberToObject(root, "views", 1234);
  41.     // 添加布尔类型的键值对
  42.     cJSON_AddBoolToObject(root, "isPublished", 1);
  44.     // 将 JSON 对象转换为字符串
  45.     char *json_str = cJSON_Print(root);
  46.     if (json_str == NULL) {
  47.         fprintf(stderr, "Failed to print JSON object\n");
  48.         cJSON_Delete(root);
  49.         return 1;
  50.     }
  52.     // 打印 JSON 字符串
  53.     printf("%s\n", json_str);
  55.     // 释放内存
  56.     free(json_str);
  57.     cJSON_Delete(root);
  59.     return 0;
  60. }
复制代码

下面为你展示怎样利用 C 语言结合 cJSON 库，以文件形式读写和保存 JSON 数据。我们会提供两个示例，一个是从文件中读取 JSON 数据并解析，另一个是将生成的 JSON 数据保存到文件中。
1. 从文件读取并解析 JSON 数据
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include <string.h>
  4. #include "cJSON.h"
  6. // 从文件读取内容到字符串
  7. char* read_file(const char* filename) {
  8.     FILE* file = fopen(filename, "r");
  9.     if (file == NULL) {
  10.         perror("Failed to open file");
  11.         return NULL;
  12.     }
  14.     // 获取文件大小
  15.     fseek(file, 0, SEEK_END);
  16.     long size = ftell(file);
  17.     fseek(file, 0, SEEK_SET);
  19.     // 分配内存来存储文件内容
  20.     char* buffer = (char*)malloc(size + 1);
  21.     if (buffer == NULL) {
  22.         perror("Failed to allocate memory");
  23.         fclose(file);
  24.         return NULL;
  25.     }
  27.     // 读取文件内容
  28.     fread(buffer, 1, size, file);
  29.     buffer[size] = '\0';
  31.     fclose(file);
  32.     return buffer;
  33. }
  35. int main() {
  36.     const char* filename = "input.json";
  37.     char* json_str = read_file(filename);
  38.     if (json_str == NULL) {
  39.         return 1;
  40.     }
  42.     // 解析 JSON 字符串
  43.     cJSON* root = cJSON_Parse(json_str);
  44.     if (root == NULL) {
  45.         const char* error_ptr = cJSON_GetErrorPtr();
  46.         if (error_ptr != NULL) {
  47.             fprintf(stderr, "Error before: %s\n", error_ptr);
  48.         }
  49.         free(json_str);
  50.         return 1;
  51.     }
  53.     // 示例：获取并打印 "name" 字段的值
  54.     cJSON* name = cJSON_GetObjectItem(root, "name");
  55.     if (cJSON_IsString(name)) {
  56.         printf("Name: %s\n", name->valuestring);
  57.     }
  59.     // 释放资源
  60.     free(json_str);
  61.     cJSON_Delete(root);
  62.     return 0;
  63. }
复制代码
2. 生成 JSON 数据并保存到文件
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include "cJSON.h"
  5. int main() {
  6.     // 创建根 JSON 对象
  7.     cJSON* root = cJSON_CreateObject();
  8.     if (root == NULL) {
  9.         fprintf(stderr, "Failed to create JSON object\n");
  10.         return 1;
  11.     }
  13.     // 添加键值对
  14.     cJSON_AddStringToObject(root, "name", "John Doe");
  15.     cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 30);
  17.     // 将 JSON 对象转换为字符串
  18.     char* json_str = cJSON_Print(root);
  19.     if (json_str == NULL) {
  20.         fprintf(stderr, "Failed to print JSON object\n");
  21.         cJSON_Delete(root);
  22.         return 1;
  23.     }
  25.     // 打开文件以写入模式
  26.     FILE* file = fopen("output.json", "w");
  27.     if (file == NULL) {
  28.         perror("Failed to open file");
  29.         free(json_str);
  30.         cJSON_Delete(root);
  31.         return 1;
  32.     }
  34.     // 将 JSON 字符串写入文件
  35.     fputs(json_str, file);
  37.     // 关闭文件
  38.     fclose(file);
  40.     // 释放内存
  41.     free(json_str);
  42.     cJSON_Delete(root);
  44.     return 0;
  45. }
复制代码
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看，没有账号？立即注册

x
回复

使用道具 举报

0 个回复

正序浏览
返回列表

快速回复

高级模式
B Color Image Link Quote Code Smilies
您需要登录后才可以回帖 登录 or 立即注册

本版积分规则

锦通

金牌会员
这个人很懒什么都没写!

楼主热帖

标签云

挺好的 服务器
微信订阅号
微信服务号
微信客服
小程序
H5
关于我们 商务合作 网站地图
©Copyright 2022-2024 杭州祥升科技有限公司 版权所有 浙ICP备20004199号
快速回复 返回顶部 返回列表