使用cJSON解析JSON字符串

JSON学习-使用cJSON解析

原文：https://cloud.tencent.com/developer/article/1055318

使用cJSON解析JSON字符串

一、为何选择cJSON

         我们在使用JSON格式时，如果只是处理简单的协议，可以依据JSON格式，通过对字符串的操作来进行解析与创建。然而随着协议逐渐复杂起来，经常会遇到一些未考虑周全的地方，需要进一步的完善解析方法，此时，使用比较完善的JSON解析库的需求就提出来了。

         基于方便引用的考虑，我们希望这个JSON解析库是用C语言实现的。同时，为了避免太过复杂的C源码包含关系，希望最好是一个C文件来实现。通过在网络上的查找，发现cJSON是比较符合要求的。cJSON只有一个C文件，一个头文件，包含到项目源码中非常方便，而且其实现效率也是非常高的。

二、cJSON的核心结构体

         cJSON的核心结构体就是一个cJSON，理解了这个结构体，基本上对cJSON的使用就有了个基本概念了。该结构体具体定义如下：

typedef struct cJSON {
       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;

说明：

1、cJSON是使用链表来存储数据的，其访问方式很像一颗树。每一个节点可以有兄弟节点，通过next/prev指针来查找，它类似双向链表；每个节点也可以有孩子节点，通过child指针来访问，进入下一层。只有节点是对象或数组时才可以有孩子节点。

2、type是键（key）的类型，一共有7种取值，分别是：False，Ture，NULL，Number，String，Array，Object。

若是Number类型，则valueint或valuedouble中存储着值。若期望的是int，则访问valueint，若期望的是double，则访问valuedouble，可以得到值。

若是String类型的，则valuestring中存储着值，可以访问valuestring得到值。

3、string中存放的是这个节点的名字，可理解为key的名称。

三、解析JSON格式；

         还是在Linux下，使用c语言编程，先实现读文件的功能，然后开始JSON字符串的解析。我们还是一步步来，先从简单的开始，万丈高楼起于平地嘛。  

1，下载源码；

可以从如下网站来下载：https://sourceforge.net/projects/cjson/ 。

2，包含cJSON的源码；

         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。 

3，解析一个键值对；  

         首先是一个简单的键值对字符串，要解析的目标如下：

{"firstName":"Brett"}

要进行解析，也就是要分别获取到键与值的内容。我们很容易就能看出键为firstName，值为Brett，可是，使用cJSON怎么解析呢？ 

         对于这个简单的例子，只需要调用cJSON的三个接口函数就可以实现解析了，这三个函数的原型如下：

cJSON*cJSON_Parse(const char *value); 
cJSON*cJSON_GetObjectItem(cJSON *object,const char *string);
voidcJSON_Delete(cJSON *c); 

下面按解析过程来描述一次：

（1）       首先调用cJSON_Parse()函数，解析JSON数据包，并按照cJSON结构体的结构序列化整个数据包。使用该函数会通过malloc()函数在内存中开辟一个空间，使用完成需要手动释放。

cJSON*root=cJSON_Parse(json_string); 

（2）       调用cJSON_GetObjectItem()函数，可从cJSON结构体中查找某个子节点名称（键名称），如果查找成功可把该子节点序列化到cJSON结构体中。

cJSON*item=cJSON_GetObjectItem(root,"firstName"); 

（3）       如果需要使用cJSON结构体中的内容，可通过cJSON结构体中的valueint和valuestring取出有价值的内容（即键的值）

本例子中，我们直接访问 item->valuestring 就获取到 "Brett" 的内容了。

（4）       通过cJSON_Delete()，释放cJSON_Parse()分配出来的内存空间。

cJSON_Delete(root);

         这样就完成了一次cJSON接口调用，实现了解析工作。使用起来其实也很简单的啊，呵呵。

4，解析一个结构体；        

         接下来，我们来个复杂一点的，解析一个结构体，要解析的目标如下：

{
         "person":
         {
                   "firstName":"z",
                   "lastName":"jadena",
                   "email":"jadena@126.com",
                   "age":8,
                   "height":1.17
         }        
}

看起来比一个键值对复杂多了，我们又需要学习新的接口函数了吗？

         答案是不需要！

         还是那三个函数就可以了。当然，解析的步骤要复杂一些了，下面我按解析过程来描述一次： 

（1）根据JSON串中的对象，我们定义一个相应的结构体如下：

typedefstruct
{
         char firstName[32];
         char lastName[32];
         char email[64];
         int age;
         float height;
} PERSON;

具体的对应关系，一目了然，我就不罗嗦了。让我们直奔主题，解析！     

（2）还是调用cJSON_Parse()函数，解析JSON数据包。

cJSON*root=cJSON_Parse(json_string); 

（3）调用一次cJSON_GetObjectItem()函数，获取到对象person。

cJSON *object=cJSON_GetObjectItem(root,"person"); 

（4）对我们刚取出来的对象person，多次调用cJSON_GetObjectItem()函数，来获取对象的成员。此时要注意，不同的成员，访问的方法不一样：

cJSON*item;
PERSONperson;
item=cJSON_GetObjectItem(object,"firstName");
memcpy(person.firstName,item->valuestring,strlen(item->valuestring));
item=cJSON_GetObjectItem(object,"lastName");
memcpy(person.lastName,item->valuestring,strlen(item->valuestring));
item=cJSON_GetObjectItem(object,"email");
memcpy(person.email,item->valuestring,strlen(item->valuestring));
item=cJSON_GetObjectItem(object,"age");
person.age=item->valueint;
item=cJSON_GetObjectItem(object,"height");
person.height=item->valuedouble;

这样，就获取到了对象的全部内容了。

（5）       通过cJSON_Delete()，释放cJSON_Parse()分配出来的内存空间。

cJSON_Delete(root);

         至此，我们就使用cJSON接口完成了基于结构体的解析工作。 

5，解析结构体数组的JSON串；          

         最后，我们来个更复杂一些的，来解析一个数组，并且数组的成员是结构体！要解析的JSON串如下：

{
"people":[
{"firstName":"z","lastName":"Jason","email":"bbbb@126.com","height":1.67},
{"lastName":"jadena","email":"jadena@126.com","age":8,"height":1.17},
{"email":"cccc@126.com","firstName":"z","lastName":"Juliet","age":36,"height":1.55}
]
} 

         此时，我们真的又需要学习新的接口了，一个是获取数组长度，一个是取数组成员，函数原型如下：

int    cJSON_GetArraySize(cJSON *array);
cJSON*cJSON_GetArrayItem(cJSON *array,int item); 

   由于前面已经实现了结构体的解析，这里我们只需要关注下数组的相关调用即可。 

（1）调用cJSON_Parse()函数，解析JSON数据包。

（2）调用一次cJSON_GetObjectItem()函数，获取到数组people。

（3）对我们刚取出来的数组people，调用cJSON_GetArraySize()函数，来获取数组中对象的个数。然后，多次调用cJSON_GetArrayItem()函数，逐个读取数组中对象的内容。

（4）通过cJSON_Delete()，释放cJSON_Parse()分配出来的内存空间。

         这样，我们就使用cJSON接口完成了结构体数组的解析工作。

详细代码见后文附带例程。        

说明：

本文所附带例程，实现了结构体数组的解析，只是一个学习之作，对于初学JSON使用cJSON接口的同学，可以有些借鉴参考的作用。 

附带例程：

#include <stdio.h> 
#include <string.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <unistd.h> 
 
#include "cJSON.h" 
 
typedef struct 
{  
 int id;  
 char firstName[32];  
 char lastName[32];  
 char email[64];  
 int age;  
 float height;  
}people;  
 
void dofile(char *filename);/* Read a file, parse, render back, etc. */ 
 
int main(int argc, char **argv)  
{  
 
//  dofile("json_str1.txt"); 
//  dofile("json_str2.txt"); 
    dofile("json_str3.txt");  
 
 return 0;  
}  
 
//parse a key-value pair 
int cJSON_to_str(char *json_string, char *str_val)  
{  
    cJSON *root=cJSON_Parse(json_string);  
 if (!root)  
    {  
        printf("Error before: [%s]
",cJSON_GetErrorPtr());  
 return -1;  
    }  
 else 
    {  
        cJSON *item=cJSON_GetObjectItem(root,"firstName");  
 if(item!=NULL)  
        {  
            printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, key is %s, value is %s
",item->type,item->string,item->valuestring);  
            memcpy(str_val,item->valuestring,strlen(item->valuestring));  
        }  
        cJSON_Delete(root);  
    }  
 return 0;  
}  
 
//parse a object to struct 
int cJSON_to_struct(char *json_string, people *person)  
{  
    cJSON *item;  
    cJSON *root=cJSON_Parse(json_string);  
 if (!root)  
    {  
        printf("Error before: [%s]
",cJSON_GetErrorPtr());  
 return -1;  
    }  
 else 
    {  
        cJSON *object=cJSON_GetObjectItem(root,"person");  
 if(object==NULL)  
        {  
            printf("Error before: [%s]
",cJSON_GetErrorPtr());  
            cJSON_Delete(root);  
 return -1;  
        }  
        printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, key is %s, value is %s
",object->type,object->string,object->valuestring);  
 
 if(object!=NULL)  
        {  
            item=cJSON_GetObjectItem(object,"firstName");  
 if(item!=NULL)  
            {  
                printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s, valuestring=%s
",item->type,item->string,item->valuestring);  
                memcpy(person->firstName,item->valuestring,strlen(item->valuestring));  
            }  
 
            item=cJSON_GetObjectItem(object,"lastName");  
 if(item!=NULL)  
            {  
                printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s, valuestring=%s
",item->type,item->string,item->valuestring);  
                memcpy(person->lastName,item->valuestring,strlen(item->valuestring));  
            }  
 
            item=cJSON_GetObjectItem(object,"email");  
 if(item!=NULL)  
            {  
                printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s, valuestring=%s
",item->type,item->string,item->valuestring);  
                memcpy(person->email,item->valuestring,strlen(item->valuestring));  
            }  
 
            item=cJSON_GetObjectItem(object,"age");  
 if(item!=NULL)  
            {  
                printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s, valueint=%d
",item->type,item->string,item->valueint);  
                person->age=item->valueint;  
            }  
 else 
            {  
                printf("cJSON_GetObjectItem: get age failed
");  
            }  
 
            item=cJSON_GetObjectItem(object,"height");  
 if(item!=NULL)  
            {  
                printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s, valuedouble=%f
",item->type,item->string,item->valuedouble);  
                person->height=item->valuedouble;  
            }  
        }  
 
        cJSON_Delete(root);  
    }  
 return 0;  
}  
 
//parse a struct array 
int cJSON_to_struct_array(char *text, people worker[])  
{  
    cJSON *json,*arrayItem,*item,*object;  
 int i;  
 
    json=cJSON_Parse(text);  
 if (!json)  
    {  
        printf("Error before: [%s]
",cJSON_GetErrorPtr());  
    }  
 else 
    {  
        arrayItem=cJSON_GetObjectItem(json,"people");  
 if(arrayItem!=NULL)  
        {  
 int size=cJSON_GetArraySize(arrayItem);  
            printf("cJSON_GetArraySize: size=%d
",size);  
 
 for(i=0;i<size;i++)  
            {  
                printf("i=%d
",i);  
                object=cJSON_GetArrayItem(arrayItem,i);  
 
                item=cJSON_GetObjectItem(object,"firstName");  
 if(item!=NULL)  
                {  
                    printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s
",item->type,item->string);  
                    memcpy(worker[i].firstName,item->valuestring,strlen(item->valuestring));  
                }  
 
                item=cJSON_GetObjectItem(object,"lastName");  
 if(item!=NULL)  
                {  
                    printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s, valuestring=%s
",item->type,item->string,item->valuestring);  
                    memcpy(worker[i].lastName,item->valuestring,strlen(item->valuestring));  
                }  
 
                item=cJSON_GetObjectItem(object,"email");  
 if(item!=NULL)  
                {  
                    printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s, valuestring=%s
",item->type,item->string,item->valuestring);  
                    memcpy(worker[i].email,item->valuestring,strlen(item->valuestring));  
                }  
 
                item=cJSON_GetObjectItem(object,"age");  
 if(item!=NULL)  
                {  
                    printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s, valueint=%d
",item->type,item->string,item->valueint);  
                    worker[i].age=item->valueint;  
                }  
 else 
                {  
                    printf("cJSON_GetObjectItem: get age failed
");  
                }  
 
                item=cJSON_GetObjectItem(object,"height");  
 if(item!=NULL)  
                {  
                    printf("cJSON_GetObjectItem: type=%d, string is %s, value=%f
",item->type,item->string,item->valuedouble);  
                    worker[i].height=item->valuedouble;  
                }  
            }  
        }  
 
 for(i=0;i<3;i++)  
        {  
            printf("i=%d, firstName=%s,lastName=%s,email=%s,age=%d,height=%f
",  
                    i,  
                    worker[i].firstName,  
                    worker[i].lastName,  
                    worker[i].email,  
                    worker[i].age,  
                    worker[i].height);  
        }  
 
        cJSON_Delete(json);  
    }  
 return 0;  
}  
 
// Read a file, parse, render back, etc. 
void dofile(char *filename)  
{  
 FILE *f;  
 int len;  
 char *data;  
 
    f=fopen(filename,"rb");  
    fseek(f,0,SEEK_END);  
    len=ftell(f);  
    fseek(f,0,SEEK_SET);  
    data=(char*)malloc(len+1);  
    fread(data,1,len,f);  
    fclose(f);  
 
    printf("read file %s complete, len=%d.
",filename,len);  
 
//  char str_name[40]; 
//  int ret = cJSON_to_str(data, str_name); 
 
//  people person; 
//  int ret = cJSON_to_struct(data, &person); 
 
    people worker[3]={{0}};  
    cJSON_to_struct_array(data, worker);  
 
    free(data);  
}