c如何将json转化为字符串

C语言中如何将JSON数据转化为字符串

在C语言开发中，处理JSON数据是常见需求，尤其是在与Web服务交互或配置文件解析等场景，虽然C语言本身没有内置JSON支持，但我们可以借助第三方库（如cJSON）轻松实现JSON数据与字符串的相互转换，本文将以轻量级、广泛使用的cJSON库为例,详细介绍如何在C语言中将JSON对象转化为字符串。

准备工作：安装cJSON库

cJSON是一个开源的C语言JSON解析器，支持JSON数据的解析、生成和修改，在使用前，需要先将其集成到项目中。

获取源码

从cJSON GitHub仓库下载最新源码，或直接通过git克隆：

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

编译静态库（可选）

如果项目需要以库形式集成，可进入cJSON目录编译静态库：

cd cJSON
mkdir build && cd build
cmake .. && make

编译后会生成libcjson.a静态库，以及头文件cJSON.h（位于cJSON目录下）。

直接集成源码（简单方式）

对于小型项目，可直接将cJSON.c和cJSON.h复制到项目中，在编译时添加cJSON.c即可。

gcc your_program.c cJSON.c -o your_program -lm

核心步骤：将JSON转化为字符串

将JSON数据转化为字符串的过程，本质是构建JSON对象（或数组）后，通过cJSON提供的序列化函数生成字符串,以下是详细步骤：

包含头文件并定义变量

在代码开头包含cJSON.h，并定义cJSON指针变量用于操作JSON数据：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    // 后续代码
    return 0;
}

创建JSON对象/数组

根据JSON数据结构，通过cJSON提供的函数创建对象（cJSON_CreateObject）或数组（cJSON_CreateArray），创建一个包含字符串、数字、布尔值和数组的JSON对象：

// 创建JSON对象
cJSON *root = cJSON_CreateObject();
// 向对象中添加键值对
cJSON_AddStringToObject(root, "name", "Alice");      // 添加字符串
cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 25);            // 添加数字
cJSON_AddBoolToObject(root, "is_student", cJSON_True); // 添加布尔值（cJSON_True/cJSON_False）
// 创建嵌套数组并添加到对象
cJSON *hobbies = cJSON_CreateArray();
cJSON_AddItemToArray(hobbies, cJSON_CreateString("reading"));
cJSON_AddItemToArray(hobbies, cJSON_CreateString("swimming"));
cJSON_AddItemToObject(root, "hobbies", hobbies);    // 将数组添加到对象

序列化JSON对象为字符串

使用cJSON_Print或cJSON_PrintUnformatted函数将JSON对象转化为字符串，两者的区别在于：

• cJSON_Print：生成格式化后的字符串（带缩进和换行），便于阅读；
• cJSON_PrintUnformatted：生成压缩后的字符串（无多余空格和换行），适合网络传输或存储。

示例：

// 生成格式化字符串
char *formatted_json = cJSON_Print(root);
if (formatted_json) {
    printf("Formatted JSON:\n%s\n", formatted_json);
    free(formatted_json); // 记得释放内存
}
// 生成未格式化字符串
char *unformatted_json = cJSON_PrintUnformatted(root);
if (unformatted_json) {
    printf("Unformatted JSON:\n%s\n", unformatted_json);
    free(unformatted_json); // 记得释放内存
}

释放JSON对象内存

cJSON库通过动态内存管理创建JSON结构，使用完毕后必须手动释放，否则会导致内存泄漏，使用cJSON_Delete释放整个JSON对象及其子元素：

cJSON_Delete(root); // 释放root及其所有子节点

完整示例代码

以下是一个完整的示例，展示如何构建JSON对象并转化为字符串：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    // 1. 创建JSON对象
    cJSON *root = cJSON_CreateObject();
    if (!root) {
        fprintf(stderr, "Failed to create JSON object\n");
        return -1;
    }
    // 2. 添加键值对
    cJSON_AddStringToObject(root, "name", "Bob");
    cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 30);
    cJSON_AddBoolToObject(root, "is_married", cJSON_False);
    // 3. 添加嵌套数组
    cJSON *skills = cJSON_CreateArray();
    cJSON_AddItemToArray(skills, cJSON_CreateString("C"));
    cJSON_AddItemToArray(skills, cJSON_CreateString("Python"));
    cJSON_AddItemToArray(skills, cJSON_CreateString("JSON"));
    cJSON_AddItemToObject(root, "skills", skills);
    // 4. 序列化为字符串
    char *json_str = cJSON_Print(root);
    if (!json_str) {
        fprintf(stderr, "Failed to serialize JSON\n");
        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }
    // 5. 输出结果
    printf("Generated JSON string:\n%s\n", json_str);
    // 6. 释放内存
    free(json_str);
    cJSON_Delete(root);
    return 0;
}

运行结果

执行上述代码后，输出如下（格式化字符串）：

Generated JSON string:
{
    "name":    "Bob",
    "age":     30,
    "is_married": false,
    "skills":  [
        "C",
        "Python",
        "JSON"
    ]
}

注意事项

1. 内存管理：

   • cJSON_Print和cJSON_PrintUnformatted返回的字符串是通过malloc动态分配的，必须用free释放；
   • cJSON_Delete会释放JSON对象及其所有子节点的内存，避免重复释放。

2. 错误处理：

   • 创建JSON对象（如cJSON_CreateObject）可能返回NULL（内存不足时），需检查返回值；
   • 序列化函数（如cJSON_Print）也可能返回NULL（JSON结构异常时），需做空指针判断。

3. 线程安全：

   • cJSON库本身不是线程安全的，若在多线程中使用，需通过加锁（如pthread_mutex）保证同一时间只有一个线程操作cJSON对象。

4. 数据类型匹配：

   • 添加数据时需确保类型正确（如cJSON_AddNumberToObject不能添加字符串），否则序列化后可能不符合JSON规范。

通过cJSON库，C语言可以高效实现JSON数据与字符串的转换，核心步骤包括：创建JSON对象 → 添加数据 → 序列化为字符串 → 释放内存，cJSON的轻量级（仅单文件）和易用性使其成为C语言JSON处理的理想选择，在实际开发中，结合错误处理和内存管理，可以稳定、可靠地完成JSON数据的序列化需求。