怎么用c解析json数据格式

用C语言解析JSON数据格式：从入门到实践

JSON（JavaScript Object Notation）作为一种轻量级的数据交换格式，因易于人阅读和编写、便于机器解析和生成，已成为Web开发、移动应用和系统间通信的主流数据格式之一，在C语言开发中，解析JSON数据是常见需求，但C语言本身不提供内置的JSON解析库，因此需要借助第三方库来实现，本文将详细介绍如何使用C语言解析JSON数据，包括常用库的选择、环境搭建、核心API使用及完整示例，帮助开发者快速这一技能。

选择合适的JSON解析库

C语言生态中有多种JSON解析库,各有特点和适用场景，常见的有以下几种：

cJSON

特点：轻量级、单文件实现（仅cJSON.h和cJSON.c）、API简单易用，支持JSON的解析和生成。
适用场景：对内存和性能要求较高的嵌入式系统或小型项目。
优势：无需额外依赖，直接集成到项目中即可使用。

Jansson

特点：功能完善、类型安全、支持动态内存管理，提供严格的JSON规范支持。
适用场景：中大型项目，需要更健壮的错误处理和类型检查。
优势：文档齐全，社区活跃，支持JSON数组和对象的遍历、查询等操作。

ujson

特点：高性能，基于状态机解析，适合处理大规模JSON数据。
适用场景：对解析速度要求极高的场景，如日志分析、数据流处理。

json-c

特点：历史悠久，API成熟，但相对臃肿，依赖较多。
适用场景：传统项目或需要与json-c生态集成的场景。

推荐选择：对于大多数开发者，cJSON是入门首选，其简洁性和易用性能快速解决问题；若项目需要更严格的类型检查和错误处理，可选择Jansson，本文以cJSON为例，详细介绍解析流程。

使用cJSON解析JSON数据的完整流程

环境准备

（1）获取cJSON源码

cJSON采用单文件设计,可直接从GitHub仓库获取最新版本：

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

下载后,项目中会包含cJSON.h（头文件）和cJSON.c（源文件）。

（2）编译集成

将cJSON.h和cJSON.c添加到你的C项目中，以GCC编译器为例，编译命令如下：

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

注意：需添加-lm链接数学库（cJSON内部使用了fabs等函数）。

cJSON核心API解析

cJSON通过“节点树”结构表示JSON数据，每个JSON元素（对象、数组、字符串、数值等）都是一个cJSON节点，核心API包括：

（1）解析JSON字符串

cJSON* cJSON_Parse(const char* value);

功能：将JSON格式字符串解析为cJSON节点树。
参数：value是JSON格式的字符串（需确保符合JSON规范）。
返回值：成功返回根节点指针，失败返回NULL（可通过cJSON_GetErrorPtr()获取错误信息）。

（2）释放JSON节点树

void cJSON_Delete(cJSON* item);

功能：释放解析后的cJSON节点树及其所有子节点，避免内存泄漏。

（3）访问JSON数据

根据JSON类型,使用不同API获取值：

获取对象成员：
```
cJSON* cJSON_GetObjectItem(const cJSON* object, const char* string);
```
- 功能：从JSON对象中获取指定键的节点。
- 参数：object是父对象节点，string是键名。
- 返回值：找到返回对应节点，未找到返回NULL。
获取数组元素：
```
cJSON* cJSON_GetArrayItem(const cJSON* array, int index);
```
- 功能：从JSON数组中获取指定索引的元素。
- 参数：array是父数组节点，index是索引（从0开始）。

获取数值类型：

double cJSON_GetNumberValue(const cJSON* item);  // 获取数值（int/float/double）
int cJSON_IsTrue(const cJSON* item);             // 判断是否为布尔值true
int cJSON_IsFalse(const cJSON* item);            // 判断是否为布尔值false
int cJSON_IsNull(const cJSON* item);              // 判断是否为null

获取字符串：

char* cJSON_GetStringValue(const cJSON* item);  // 获取字符串（需注意内存管理，返回的是内部指针，不要free）

完整示例：解析复杂JSON数据

假设有以下JSON字符串,包含对象、数组、字符串、数值和嵌套结构：

{
  "name": "张三",
  "age": 25,
  "is_student": false,
  "courses": ["数学", "物理", "化学"],
  "address": {
    "city": "北京",
    "district": "海淀区"
  },
  "score": null
}

示例代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
int main() {
    // 1. JSON字符串
    const char* json_string = "{"
        "\"name\": \"张三\","
        "\"age\": 25,"
        "\"is_student\": false,"
        "\"courses\": [\"数学\", \"物理\", \"化学\"],"
        "\"address\": {\"city\": \"北京\", \"district\": \"海淀区\"},"
        "\"score\": null"
    "}";
    // 2. 解析JSON字符串
    cJSON* root = cJSON_Parse(json_string);
    if (root == NULL) {
        const char* error_ptr = cJSON_GetErrorPtr();
        if (error_ptr != NULL) {
            fprintf(stderr, "JSON解析错误: %s\n", error_ptr);
        }
        return -1;
    }
    // 3. 解析顶层字段
    cJSON* name = cJSON_GetObjectItem(root, "name");
    cJSON* age = cJSON_GetObjectItem(root, "age");
    cJSON* is_student = cJSON_GetObjectItem(root, "is_student");
    cJSON* courses = cJSON_GetObjectItem(root, "courses");
    cJSON* address = cJSON_GetObjectItem(root, "address");
    cJSON* score = cJSON_GetObjectItem(root, "score");
    // 4. 提取并打印数据
    printf("姓名: %s\n", name->valuestring);          // 字符串直接访问valuestring
    printf("年龄: %d\n", (int)age->valuedouble);      // 数值通过valuedouble获取，可强制转为int
    printf("是否学生: %s\n", is_student->valueint ? "是" : "否");  // 布尔值通过valueint（0或1）判断
    // 5. 解析数组
    printf("课程: ");
    cJSON* course = NULL;
    cJSON_ArrayForEach(course, courses) {  // 遍历数组元素
        printf("%s ", course->valuestring);
    }
    printf("\n");
    // 6. 解析嵌套对象
    cJSON* city = cJSON_GetObjectItem(address, "city");
    cJSON* district = cJSON_GetObjectItem(address, "district");
    printf("地址: %s %s\n", city->valuestring, district->valuestring);
    // 7. 处理null值
    if (cJSON_IsNull(score)) {
        printf("成绩: null\n");
    }
    // 8. 释放内存
    cJSON_Delete(root);
    return 0;
}

输出结果

姓名: 张三
年龄: 25
是否学生: 否
课程: 数学 物理 化学 
地址: 北京 海淀区
成绩: null

常见问题与注意事项

内存管理

cJSON_Parse解析的JSON字符串不会被修改，但内部会动态分配内存构建节点树，必须通过cJSON_Delete释放，否则会导致内存泄漏。
cJSON_GetStringValue返回的是cJSON内部的字符串指针，无需手动free，且生命周期与节点树一致。

错误处理

解析失败时（如JSON格式错误），cJSON_Parse返回NULL，可通过cJSON_GetErrorPtr()获取错误位置：
```
if (root == NULL) {
    fprintf(stderr, "JSON解析错误在: %s\n
```

正文