【cJSON | 使用教程】介绍 JSON 以及 cJSON 使用详细步骤

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🎄一、JSON 简介

JSON的全称是JavaScript Object Notation（JavaScript 对象标记法），是一种存储和交换数据的语法，是一种轻量级的数据交换格式。JSON 使用 JavaScript 语法，但是 JSON 格式是纯文本的，文本可被任何编程语言作为数据来读取和使用。JSON 格式最初由 Douglas Crockford 提出。

?1.1 JSON 语法规则

JSON 语法衍生于 JavaScript 对象标记法语法：

• 数据在名称/值对中
• 数据由逗号分隔
• 花括号{}容纳对象
• 方括号[]容纳数组

?1.2 JSON 数据- 名称和值

JSON对象需要使用花括号{}包含起来。JSON对象的内容就是一条条JSON数据，JSON数据直接用逗号分隔。

JSON 数据写为名称/值的键值对，其中名称必须使用双引号，名称后面加冒号:和值就组成一个名称/值键值对，格式如下：

{ "name":value }

JSON数据需要使用逗号分隔，如下：

{
	"name":value,
	"name1":value1,
	"name2":value2
}

JSON值
JSON数据的值可以使用下面6个类型：

• 字符串：用双引号""引起来的字符串；
  {"name": "Jack"}
• 数字：可以是整数，也可以是浮点数；

  {
  	"age":18,
  	"weight":56.4
  }
  

• 对象（JSON 对象）：用花括号{}括起来的一组JSON数据 ；

  {
  	"information":{
  		"school": "编程大学",
       	"grade":   4,
       	"专业":    "软件工程"
  	}
  }
  

• 数组：用方括号[]括起来的一组值；
  {"gf_age": [18, 20, 23, 25]}
• 布尔值：true、false
  {"isBoy": true}
• null
  {"studentPoint": null}

🎄二、cJSON

cJSON是一个用C语言编写的JSON数据解析器，它轻便，可移植，是一个简单易用的解析器。它的源码文件只有两个：一个C 文件(cJSON.c)和一个头文件(cJSON.h)。因为它的简单易用，让其GitHub吸引了全球众多的程序员在它的基础上贡献代码。

cJSON的Github地址：https://github.com/DaveGamble/cJSON

拿到源码后，只需要两个源文件：cJSON.c、cJSON.h；其他文件编程时不需要。

cJSON支持的类型有下面7种，跟前面说的JSON类型是可以对应上的：

/* cJSON Types: */
#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 */

cJSON将每个JSON数据(键值对)抽象到一个cJSON的结构体，结构体及注释如下：

/* The cJSON structure: */
typedef struct cJSON
{
    /* next/prev allow you to walk array/object chains. Alternatively, use GetArraySize/GetArrayItem/GetObjectItem */
    struct cJSON *next; // 指向下一条JSON数据
    struct cJSON *prev; // 指向上一条JSON数据
    
    /* An array or object item will have a child pointer pointing to a chain of the items in the array/object. */
    struct cJSON *child; // 值为 对象/数组 时，child指向值的对象链表

    /* The type of the item, as above. */
    int type;

    /* The item's string, if type==cJSON_String  and type == cJSON_Raw */
    char *valuestring;
    /* writing to valueint is DEPRECATED, use cJSON_SetNumberValue instead */
    int valueint;
    /* The item's number, if type==cJSON_Number */
    double valuedouble;

    /* The item's name string, if this item is the child of, or is in the list of subitems of an object. */
    char *string;	// JSON 数据的名称
} cJSON;

🎄三、使用 cJSON 创作JSON文本的步骤

创作JSON文本的步骤：

• 1、创建JSON数据对象cjson_root；

  cJSON* cjson_root = cJSON_CreateObject();
  

• 2、向JSON数据对象添加JSON数据；
  可以使用下面的函数向指定的JSON数据对象后面添加一条JSON数据。

  CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddNullToObject(cJSON * const object, const char * const name);
  CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddTrueToObject(cJSON * const object, const char * const name);
  CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddFalseToObject(cJSON * const object, const char * const name);
  CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddBoolToObject(cJSON * const object, const char * const name, const cJSON_bool boolean);
  CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddNumberToObject(cJSON * const object, const char * const name, const double number);
  CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddStringToObject(cJSON * const object, const char * const name, const char * const string);
  CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddRawToObject(cJSON * const object, const char * const name, const char * const raw);
  CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddObjectToObject(cJSON * const object, const char * const name);
  CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddArrayToObject(cJSON * const object, const char * const name);
  

  也可以向使用下面函数创建cJSON对象，再使用cJSON_AddItemToObject将cJSON对象添加到JSON数据对象

  /* These calls create a cJSON item of the appropriate type. */
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateNull(void);
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateTrue(void);
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateFalse(void);
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateBool(cJSON_bool boolean);
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateNumber(double num);
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateString(const char *string);
  /* raw json */
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateRaw(const char *raw);
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateArray(void);
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateObject(void);
  

  还有其他向JSON数据对象添加JSON数据的方法，可以参考cJSON.h自己摸索。
• 3、如果遇到值类型是JSON数据对象的，需要重新创建一个JSON数据对象，再把该对象添加到cjson_root；
  调用cJSON_CreateObject创建对象；
  调用cJSON_AddItemToObject将对象添加到cjson_root对象。
• 4、如果遇到值类型是数组的，需要创建一个数组，再把该数组添加到cjson_root；
  调用cJSON_CreateArray或下面函数创建数组：

  /* These utilities create an Array of count items.
   * The parameter count cannot be greater than the number of elements in the number array, otherwise array access will be out of bounds.*/
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateIntArray(const int *numbers, int count);
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateFloatArray(const float *numbers, int count);
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateDoubleArray(const double *numbers, int count);
  CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateStringArray(const char *const *strings, int count);
  

  调用cJSON_AddItemToArray将数据添加到数组。
• 5、最后，使用完记得释放内存

  if(NULL != cjson_root)
  		cJSON_Delete(cjson_root);
  

看例子：

// createJSON.c
#include <stdio.h>
#include "cJSON.h"

int main(void)
{
    char* str = NULL;

    /* 创建一个JSON数据对象(链表头结点) */
    cJSON* cjson_root = cJSON_CreateObject();

    /* 添加一条字符串类型的JSON数据(添加一个链表节点) */
    cJSON_AddStringToObject(cjson_root, "name", "Jack");

    /* 添加一条整数类型的JSON数据(添加一个链表节点) */
    cJSON_AddNumberToObject(cjson_root, "age", 22);

    /* 添加一条浮点类型的JSON数据(添加一个链表节点) */
    cJSON_AddNumberToObject(cjson_root, "weight", 56.4);

    /* 创建一个JSON数据对象，并添加到cjson_root */
    cJSON* cjson_info = cJSON_CreateObject();
    cJSON_AddItemToObject(cjson_info, "school", cJSON_CreateString("编程大学"));
    cJSON_AddItemToObject(cjson_info, "grade", cJSON_CreateNumber(4));
	cJSON_AddItemToObject(cjson_info, "专业", cJSON_CreateString("软件工程"));
	
    cJSON_AddItemToObject(cjson_root, "information", cjson_info);

    /* 添加一个数组类型的JSON数据(添加一个链表节点) */
    cJSON* cjson_gfAge = cJSON_CreateArray();
    cJSON_AddItemToArray(cjson_gfAge, cJSON_CreateNumber(18));
	cJSON_AddItemToArray(cjson_gfAge, cJSON_CreateNumber(20));
	cJSON_AddItemToArray(cjson_gfAge, cJSON_CreateNumber(23));
	cJSON_AddItemToArray(cjson_gfAge, cJSON_CreateNumber(25));
	//cJSON_AddItemToArray(cjson_gfAge, 25); //数组里也要求是JSON数据，所以这样写是错误的

    cJSON_AddItemToObject(cjson_root, "gf_age", cjson_gfAge);
	
	/* 添加一个ture类型JSON数据(添加一个链表节点) */
	cJSON_AddFalseToObject(cjson_root, "isBoy");

    /* 添加一个值为 False 的布尔类型的JSON数据(添加一个链表节点) */
    cJSON_AddNullToObject(cjson_root, "studentPoint");

    /* 打印JSON对象(整条链表)的所有数据 */
    str = cJSON_Print(cjson_root);
    printf("%s\n", str);

	cJSON_Delete(cjson_root);
	
    return 0;
}

保存代码为createJSON.c，与cJSON.c、cJSON.h 放到同一目录，运行gcc cJSON.c createJSON.c -o createJSON编译，运行结果如下：

🎄四、使用 cJSON 解析JSON文本的步骤

解析JSON文本的步骤：

• 1、调用cJSON_Parse函数解析JSON数据；
• 2、根据名称依次获取各个JSON数据对象；
• 3、遇到JSON数据值是对象的，需要依次获取这个对象的JSON数据；
• 4、遇到JSON数据值是数组的，调用cJSON_GetArraySize获取数组大小，再调用cJSON_GetArrayItem获取各个数组下标对象；
• 5、遇到JSON数据值是布尔值，调用cJSON_IsFalse、cJSON_IsTrue可以判断是false还是true；
• 6、遇到JSON数据值是null，调用cJSON_IsNull可以判断是否为null。
• 7、最后，使用完记得释放内存

  if(NULL != cjson_root)
  		cJSON_Delete(cjson_root);
  

看例子：

// parseJSON.c
#include <stdio.h>
#include "cJSON.h"

int main()
{
	char *jsonBuf = 
		"{\
			\"name\": \"Jack\",						\
			\"age\":  22,							\
			\"weight\":       56.4,					\
			\"information\":  {						\
					\"school\":       \"编程大学\",	\
					\"grade\":        4,			\
					\"专业\": \"软件工程\"			\
			},										\
			\"gf_age\":       [18, 20, 23, 25],		\
			\"isBoy\":        false,				\
			\"studentPoint\": null					\
		}";

	//printf("[%s]\n", jsonBuf);
	
	// 解析JSON数据
	cJSON* cjson_root = cJSON_Parse(jsonBuf);
	if(cjson_root == NULL)
    {
        printf("parse fail.\n");
        return -1;
    }
	
	// 根据名称依次获取各个JSON数据对象
	cJSON* cjson_name = cJSON_GetObjectItem(cjson_root, "name");
	cJSON* cjson_age = cJSON_GetObjectItem(cjson_root, "age");
    cJSON* cjson_weight = cJSON_GetObjectItem(cjson_root, "weight");
	printf("name=%s, age=%d weight=%f\n",
		cJSON_GetStringValue(cjson_name), cjson_age->valueint, cJSON_GetNumberValue(cjson_weight));
	
	// JSON数据值是对象的解析
	cJSON* cjson_info = cJSON_GetObjectItem(cjson_root, "information");
	cJSON* cjson_info_school = cJSON_GetObjectItem(cjson_info, "school");
	cJSON* cjson_info_grade = cJSON_GetObjectItem(cjson_info, "grade");
	cJSON* cjson_info_speciality = cJSON_GetObjectItem(cjson_info, "专业");
	printf("school=%s grade=%d 专业=%s\n",
		cjson_info_school->valuestring, cjson_info_grade->valueint, cjson_info_speciality->valuestring);
	
	// JSON数据值是数组的解析
	cJSON* cjson_gf_age = cJSON_GetObjectItem(cjson_root, "gf_age");
	int arrSize=cJSON_GetArraySize(cjson_gf_age);
	int i=0;
	for(i=0; i<arrSize; i++)
	{
		cJSON* cjson_index = cJSON_GetArrayItem(cjson_gf_age, i);
		printf("array_%d=%d, ",i,cjson_index->valueint);
	}
	printf("\n");
	
	// JSON数据值是布尔值的解析
	cJSON* cjson_isBoy = cJSON_GetObjectItem(cjson_root, "isBoy");
	if(cJSON_IsFalse(cjson_isBoy))
	{
		printf("isBoy:false\n");
	}
	else if(cJSON_IsTrue(cjson_isBoy))
	{
		printf("isBoy:true\n");
	}
	
	// JSON数据值是null的解析
	cJSON* cjson_studentPoint = cJSON_GetObjectItem(cjson_root, "studentPoint");
	if(cJSON_IsNull(cjson_studentPoint))
	{
		printf("studentPoint:null\n");
	}
	
	cJSON_Delete(cjson_root);
	
	return 0;
}

保存代码为parseJSON.c，与cJSON.c、cJSON.h 放到同一目录，运行gcc cJSON.c parseJSON.c -o parseJSON编译，运行结果如下：

🎄五、总结

👉本文介绍了JSON数据，cJSON开源库，以及详细介绍cJSON创作JSON文本的步骤，cJOSN解析JSON文本的步骤。

思考一个问题：解析过程中，是否需要释放每一个使用的cJSON*变量，还是只需要释放cjson_root就够了？
我的想法是只释放cjson_root，因为所有其他JSON数据也附着在cjson_root上的。

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