cJSON 处理 JSON（轻量级 C 语言库）（二）

第二部分：cJSON 处理 JSON（轻量级 C 语言库）

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一：cJSON 库概述与环境配置

1.1 cJSON 简介（特点、适用场景）

• cJSON 是一个轻量级、开源的 C 语言 JSON 解析库，专门用于处理 JSON 格式数据。它具有以下特点：
  • 简单易用，API 设计清晰，代码可读性强。
  • 轻量级，适用于嵌入式系统、物联网（IoT）等对资源敏感的应用场景。
  • 无需额外依赖，仅需一个 cJSON.c 和 cJSON.h 文件即可使用。

1.2 下载和安装 cJSON

方法 1：直接下载 cJSON 源码

1. 从 cJSON 官方 GitHub 下载 cJSON.h 和 cJSON.c。

   https://github.com/DaveGamble/cJSON

2. 在项目中包含 cJSON.h：

   #include "cJSON.h"
   

3. 编译时需链接 cJSON.c：

   gcc main.c cJSON.c -o main
   

方法 2：使用 CMake 进行安装

1. 克隆 cJSON 源码：

   git clone https://github.com/DaveGamble/cJSON.git
   cd cJSON
   

2. 使用 CMake 编译：

   mkdir build
   cd build
   cmake ..
   make
   sudo make install 
   # 头文件 /usr/local/include 或 /usr/include
   # 库文件 /usr/local/lib 或 /usr/lib
   # execute /usr/local/bin 或 /usr/bin
   

1.3 在 C 语言项目中集成 cJSON（CMake / 手动编译）

示例代码：CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(cJSONExample)

add_executable(cjson_test main.c cJSON.c)

1.4 cJSON 数据类型

cJSON 提供了多种数据类型来处理不同的 JSON 数据。下面列出所有可用的类型：

类型	描述	示例
cJSON_False	代表 JSON 中的 false	false
cJSON_True	代表 JSON 中的 true	true
cJSON_NULL	代表 JSON 中的 null	null
cJSON_Number	代表 JSON 中的数字	123, -45.67
cJSON_String	代表 JSON 中的字符串	"Hello, world!"
cJSON_Array	代表 JSON 中的数组	[1, 2, 3]
cJSON_Object	代表 JSON 中的对象	{"name": "Alice"}
cJSON_Raw	代表 JSON 中的原始值（不进行转义）	"\\u1234"

二：使用 cJSON 解析 JSON

• 加载 JSON 数据（字符串）
• 解析 JSON 字符串为 cJSON 对象
• 访问 JSON 对象的键值对
• 遍历 JSON 数组

讲解内容

解析 JSON 字符串

• cJSON_Parse() 将 JSON 字符串转换为 cJSON 结构体对象。
• 访问 JSON 数据（字符串、数值、布尔值、数组、对象）。

2.1 加载 JSON 字符串

• cJSON 提供了 cJSON_Parse 来将 JSON 字符串解析为 cJSON 对象。

• cJSON_Print来输出，将cJSON item/实体/结构渲染为文本

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

int main() {
   
    // JSON 字符串
    const char *json_str = "{\"name\":\"Alice\",\"age\":25,\"is_student\":false}";

    // 解析 JSON 字符串
    cJSON *json = cJSON_Parse(json_str);
    if (json == NULL) {
   
        printf("解析失败！\n");
        return -1;
    }

    // 打印解析后的 JSON 对象
    char *printed_json = cJSON_Print(json);
    printf("解析后的 JSON: %s\n", printed_json);

    // 释放内存
    cJSON_Delete(json);
    free(printed_json);

    return 0;
}

2.2 解析 JSON 字符串

• 通过 cJSON_GetObjectItem 来获取指定键的值，并根据其类型进一步处理。

📌 示例 1：解析一个简单 JSON

{
   
    "name": "张三",
    "age": 28,
    "married": false
}

✅ C 代码解析 JSON

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

int main() {
   
    // JSON 字符串
    const char *json_str = "{\"name\": \"张三\", \"age\": 28, \"married\": false}";

    // 解析 JSON
    cJSON *root = cJSON_Parse(json_str);
    if (root == NULL) {
   
        printf("JSON 解析失败！\n");
        return -1;
    }

    // 读取 name 字段
    cJSON *name = cJSON_GetObjectItem(root, "name");
    if (cJSON_IsString(name)) {
   
        printf("姓名: %s\n", name->valuestring);
    }

    // 读取 age 字段
    cJSON *age = cJSON_GetObjectItem(root, "age");
    if (cJSON_IsNumber(age)) {
   
        printf("年龄: %d\n", age->valueint);
    }

    // 读取 married 字段
    cJSON *married = cJSON_GetObjectItem(root, "married");
    if (cJSON_IsBool(married)) {
   
        printf("已婚: %s\n", married->valueint ? "是" : "否");
    }

    // 释放 JSON 内存
    cJSON_Delete(root);
    return 0;
}

✅ 输出结果

姓名: 张三
年龄: 28
已婚: 否

2.3 解析 JSON 数组

📌 示例 2：解析数组

{
   
    "fruits": ["苹果", "香蕉", "葡萄"]
}

✅ C 代码解析 JSON 数组

const char *json_str = "{ \"fruits\": [\"苹果\", \"香蕉\", \"葡萄\"] }";
cJSON *root = cJSON_Parse(json_str);
cJSON *fruits = cJSON_GetObjectItem(root, "fruits");

if (cJSON_IsArray(fruits)) {
   
    int array_size = cJSON_GetArraySize(fruits);
    for (int i = 0; i < array_size; i++) {
   
        cJSON *item = cJSON_GetArrayItem(fruits, i);
        printf("水果 %d: %s\n", i + 1, item->valuestring);
    }
}

✅ 输出

水果 1: 苹果
水果 2: 香蕉
水果 3: 葡萄

2.4 解析 JSON 文件

📌 示例 4：读取 JSON 文件

1. 创建 config.json：

{
   
    "server": "192.168.1.1",
    "port": 8080,
    "debug": true
}

1. C 代码解析 JSON 文件

FILE *file = fopen("config.json", "r");
if (!file) {
   
    printf("无法打开文件\n");
    return -1;
}

char buffer[1024];
fread(buffer, 1, sizeof(buffer), file);
fclose(file);

cJSON *root = cJSON_Parse(buffer);
printf("服务器: %s\n", cJSON_GetObjectItem(root, "server")->valuestring);
printf("端口: %d\n", cJSON_GetObjectItem(root, "port")->valueint);
printf("调试模式: %s\n", cJSON_GetObjectItem(root, "debug")->valueint ? "开启" : "关闭");

cJSON_Delete(root);

✅ 输出

服务器: 192.168.1.1
端口: 8080
调试模式: 开启

重点知识

✅ cJSON_Parse() 解析 JSON
✅ 访问 JSON 数据的方法（对象和数组）
✅ 释放 cJSON 解析后的内存（cJSON_Delete()）

学习目标

• 能够使用 cJSON 解析 JSON 字符串。
• 掌握 cJSON 访问 JSON 数据的 API。
• 了解 JSON 解析后如何正确释放内存。

三：创建、修改、删除 JSON数据

• 创建 JSON 对象和数组
• 动态添加/删除键值对
• 修改 JSON 数据
• 格式化 JSON 输出

讲解内容

创建 JSON 对象

• cJSON_CreateObject() 创建 JSON 对象。
• cJSON