c怎么封装json数组

C语言中JSON数组的封装与实现指南**

在C语言中处理JSON数据，尤其是封装JSON数组，由于C语言本身缺乏内置的JSON支持，通常需要借助第三方库来实现，本文将介绍如何使用流行的C语言JSON库（如cJSON）来封装JSON数组,并提供详细的步骤和示例代码。

为什么需要封装JSON数组？

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，广泛应用于Web服务和应用程序间通信，数组是JSON中一种重要的数据结构，用于存储有序的值集合，在C语言中，如果我们需要将一组数据（如结构体数组、基本类型数组）封装成JSON格式以便传输或存储,就需要借助JSON库来完成这个转换过程。

常用的C语言JSON库

在C语言生态中，有几个优秀的JSON库可供选择,其中最著名和易用的是：

1. cJSON：一个轻量级、单文件的C库，解析和生成JSON都非常方便,广泛用于嵌入式系统和各种C项目。
2. Jansson：功能更丰富，提供类型安全的API,但可能比cJSON稍重。
3. ujson：以高性能著称,适合对解析速度有极高要求的场景。

本文将以cJSON为例，详细介绍如何封装JSON数组，因为它的API相对简洁,易于上手。

使用cJSON封装JSON数组步骤

获取并集成cJSON库

你需要获取cJSON库，它通常是一个单头文件（cJSON.h）和单实现文件（cJSON.c）。

• 从GitHub仓库下载：https://github.com/DaveGamble/cJSON
• 将cJSON.h和cJSON.c添加到你的项目中，并确保编译时链接cJSON.c。

包含必要的头文件

在你的C源文件中,包含cJSON的头文件：

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

创建JSON数组

使用cJSON_CreateArray()函数可以创建一个空的JSON数组对象，这个函数返回一个指向cJSON结构体的指针,该指针代表你的JSON数组。

cJSON *json_array = cJSON_CreateArray();
if (json_array == NULL) {
    fprintf(stderr, "Failed to create JSON array\n");
    // 处理错误
}

向JSON数组添加元素

创建数组后，你需要向其中添加元素，cJSON提供了多种函数来创建不同类型的JSON值，然后使用cJSON_AddItemToArray()将这些值添加到数组中。

• 添加字符串元素：

  cJSON *string_item = cJSON_CreateString("Hello, JSON!");
  if (string_item) {
      cJSON_AddItemToArray(json_array, string_item);
  }

• 添加数字元素（整数/浮点数）：

  cJSON *number_item = cJSON_CreateNumber(42); // 整数或浮点数
  if (number_item) {
      cJSON_AddItemToArray(json_array, number_item);
  }
  cJSON *double_item = cJSON_CreateNumber(3.14159);
  if (double_item) {
      cJSON_AddItemToArray(json_array, double_item);
  }

• 添加布尔值元素：

  cJSON *bool_item = cJSON_CreateTrue(); // cJSON_CreateFalse() 或 cJSON_CreateNull()
  if (bool_item) {
      cJSON_AddItemToArray(json_array, bool_item);
  }

• 添加嵌套对象或数组： 你可以创建嵌套的JSON对象或数组,并将它们作为元素添加到数组中。

  cJSON *nested_object = cJSON_CreateObject();
  if (nested_object) {
      cJSON_AddStringToObject(nested_object, "name", "Nested Object");
      cJSON_AddNumberToObject(nested_object, "value", 123);
      cJSON_AddItemToArray(json_array, nested_object);
  }
  cJSON *nested_array = cJSON_CreateArray();
  if (nested_array) {
      cJSON_AddItemToArray(nested_array, cJSON_CreateString("item1"));
      cJSON_AddItemToArray(nested_array, cJSON_CreateString("item2"));
      cJSON_AddItemToArray(json_array, nested_array);
  }

重要提示：cJSON_AddItemToArray()会获取传入项的所有权，即当数组被销毁时，数组中的所有项也会被自动释放，在添加成功后，通常不需要立即释放string_item, number_item等局部指针（除非你需要提前使用它们或添加到其他地方）。

将JSON数组转换为字符串（序列化）

一旦数组构建完成，你可能需要将其转换为字符串形式，以便进行存储或传输，使用cJSON_Print()或cJSON_PrintUnformatted()函数。

• cJSON_Print()：生成格式化的、易读的字符串。
• cJSON_PrintUnformatted()：生成无空格和缩进的紧凑字符串。

char *json_string = cJSON_Print(json_array);
if (json_string) {
    printf("Formatted JSON Array:\n%s\n", json_string);
    // 使用完毕后记得释放字符串内存
    free(json_string);
}
char *unformatted_json_string = cJSON_PrintUnformatted(json_array);
if (unformatted_json_string) {
    printf("Unformatted JSON Array:\n%s\n", unformatted_json_string);
    free(unformatted_json_string);
}

释放JSON数组内存

非常重要的一步！当你不再需要JSON对象时，必须调用cJSON_Delete()来释放其占用的内存，否则会导致内存泄漏。cJSON_Delete()会递归释放JSON对象及其所有子项。

cJSON_Delete(json_array);

完整示例代码

下面是一个完整的示例，展示如何封装一个包含字符串、数字、布尔值和嵌套对象的JSON数组：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h" // 确保cJSON.h和cJSON.c在同一目录或正确包含路径
int main() {
    // 1. 创建JSON数组
    cJSON *json_array = cJSON_CreateArray();
    if (json_array == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error creating JSON array\n");
        return 1;
    }
    // 2. 向数组添加元素
    // 添加字符串
    cJSON_AddItemToArray(json_array, cJSON_CreateString("Apple"));
    cJSON_AddItemToArray(json_array, cJSON_CreateString("Banana"));
    // 添加数字
    cJSON_AddItemToArray(json_array, cJSON_CreateNumber(10));
    cJSON_AddItemToArray(json_array, cJSON_CreateNumber(3.14));
    // 添加布尔值
    cJSON_AddItemToArray(json_array, cJSON_CreateTrue());
    // 添加嵌套对象
    cJSON *nested_obj = cJSON_CreateObject();
    if (nested_obj) {
        cJSON_AddStringToObject(nested_obj, "fruit_name", "Orange");
        cJSON_AddNumberToObject(nested_obj, "price", 1.5);
        cJSON_AddItemToArray(json_array, nested_obj);
    }
    // 3. 将JSON数组转换为格式化字符串
    char *json_output = cJSON_Print(json_array);
    if (json_output) {
        printf("Generated JSON Array:\n%s\n", json_output);
        free(json_output); // 释放字符串内存
    } else {
        fprintf(stderr, "Error printing JSON array\n");
    }
    // 4. 释放JSON数组内存
    cJSON_Delete(json_array);
    return 0;
}

编译与运行（假设cJSON.h和cJSON.c在当前目录）：

gcc -o json_array_example json_array_example.c cJSON.c
./json_array_example

预期输出：

Generated JSON Array:
[
        "Apple",
        "Banana",
        10.000000,
        3.140000,
        true,
        {
                "fruit_name": "Orange",
                "price": 1.500000
        }
]

封装C结构体数组为JSON数组

在实际应用中，我们经常需要将C语言中的结构体数组转换为JSON数组,假设有以下结构体：

typedef struct {
    int id;
    char name[50];
    float score;
} Student;

我们可以封装一个函数来将Student数组转换为JSON数组：

cJSON* students_to_json_array(Student students[], int count) {
    cJSON *json_array = cJSON_CreateArray();
    if (!json_array) return NULL;
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        cJSON *student_obj = cJSON_CreateObject();
        if (student_obj) {
            cJSON_AddNumberToObject(student_obj, "id", students[i].id);
            cJSON_AddStringToObject(student_obj, "name", students[i].name);
            cJSON_AddNumberToObject(student_obj, "score", students[i].score);
            cJSON_AddItemToArray(json_array, student_obj);
        }
        // 如果student_obj创建失败，可以选择跳过或处理错误
    }
    return json_array;
}

使用方法：

Student student