JSON的简单介绍以及C语言的JSON库使用

JSON概述 

　　JSON： JavaScript 对象表示法（ JavaScript Object Notation） 。是一种轻量级的数据交换格式。 它基于ECMAScript的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式， 但是也使用了类似于C语言家族的习惯（ 包括C、 C++、 C#、 Java、 JavaScript、 Perl、 Python等） 。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。 易于人阅读和编写， 同时也易于机器解析和生成(一般用于提升网络传输速率)。
　　JSON 解析器和 JSON 库支持许多不同的编程语言。 JSON 文本格式在语法上与创建 JavaScript 对象的代码相同。 由于这种相似性， 无需解析器， JavaScript 程序能够使用内建的 eval() 函数， 用 JSON 数据来生成原生的 JavaScript 对象。
　　JSON 是存储和交换文本信息的语法。 类似 XML。 JSON 比 XML 更小、 更快， 更易解析。
　　JSON 具有自我描述性， 语法简洁， 易于理解。

JSON语法说明 

　　先来看一个简单的JSON

 1 {  2 "stars": [  3  {  4 "name": "Faye",  5 "address": "北京"  6  },  7  {  8 "name": "andy",  9 "address": "香港" 10  }, 11  { 12 "name": "eddie", 13 "address": "台湾" 14  }, 15 16  ] 17 }

　　　　JSON 语法是 JavaScript 对象表示法语法的子集。数据在键/值对中；数据由逗号分隔；花括号保存对象， 也称一个文档对象；方括号保存数组， 每个数组成员用逗号隔开， 并且每个数组成员可以是文档对象或者数组或者键值对 。

JSON基于两种结构：
　　　　“名称/值”对的集合（A collection of name/value pairs）。不同的编程语言中，它被理解为对象（object），纪录（record），结构（struct），字（dictionary），哈希表（hashtable），有键列表（keyed list），或者关联数组 （associative array）。
　　　　值的有序列表（An ordered list of values）。在大部分语言中，它被实现为数组（array），矢量（vector），列表（list），序列（sequence）。 

JSON的三种语法： 

　　　　键/值对 key:value，用半角冒号分割。 比如 "name":"Faye" 
　　　　文档对象 JSON对象写在花括号中，可以包含多个键/值对。比如{ "name":"Faye" ,"address":"北京" }。 
　　　　数组 JSON 数组在方括号中书写： 数组成员可以是对象，值，也可以是数组(只要有意义)。 {"love": ["乒乓球","高尔夫","斯诺克","羽毛球","LOL","撩妹"]} 

附cJSON库下载地址 

cJSON库在使用的时候只需要如下两步:将cJSON.c(或者库文件) 和 cJSON.h添加到项目中即可;如果在命令行中进行链接 还需要加上-lm 表示链接math库 .

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C语言函数库写JSON文件 ：

　　　　从缓冲区中解析出JSON结构：extern cJSON *cJSON_Parse(const char *value); 
　　　　　　　　解析一块JSON数据返回cJSON结构， 在使用完之后调用cJSON_Delete函数释放json对象结构。

　　　　将传入的JSON结构转化为字符串 ：extern char *cJSON_Print(cJSON *item); 
　　　　　　　　可用于输出到输出设备， 使用完之后free(char *) 。

　　　　将JSON结构所占用的数据空间释放 ：void cJSON_Delete(cJSON *c)

　　　　创建一个值类型的数据 ：extern cJSON *cJSON_CreateNumber(double num);
　　　　　　　　　　　　　　　 extern cJSON *cJSON_CreateString(const char *string);
　　　　　　　　　　　　　　　 extern cJSON *cJSON_CreateArray(void);

　　　　创建一个对象（文档） ：extern cJSON *cJSON_CreateObject(void);

　　　　数组创建以及添加 ：cJSON *cJSON_CreateIntArray(const int *numbers,int count);
　　　　　　　　　　　　　 void cJSON_AddItemToArray(cJSON *array, cJSON *item);

　　　　JSON嵌套 ：

　　　　　　　　　　【 向对象中增加键值对】 cJSON_AddItemToObject(root, "rows", 值类型数据相关函数());
　　　　　　　　　　【 向对象中增加数组】 cJSON_AddItemToObject(root, "rows", cJSON_CreateArray());
　　　　　　　　　　【 向数组中增加对象】 cJSON_AddItemToArray(rows, cJSON_CreateObject());

　　　　几个能提高操作效率的宏函数 ：#define cJSON_AddNumberToObject(object,name,n) \
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  cJSON_AddItemToObject(object, name,cJSON_CreateNumber(n))
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #define cJSON_AddStringToObject(object,name,s)\
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  cJSON_AddItemToObject(object, name, cJSON_CreateString(s)) 

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C语言库函数解析JSON文件 ：

　　　　根据键找json结点 ：extern cJSON *cJSON_GetObjectItem(cJSON *object,const char *string)

　　　　判断是否有key是string的项 如果有返回1 否则返回0 ：extern int cJSON_HasObjectItem(cJSON *object,const char *string)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　{ return cJSON_GetObjectItem(object,string)?1:0; }

　　　　返回数组结点array中成员的个数 ：extern int cJSON_GetArraySize(cJSON *array);

　　　　根据数组下标index取array数组结点的第index个成员 返回该成员节点 ：extern cJSON *cJSON_GetArrayItem(cJSON *array,int index);

　　　　遍历数组 ：#define cJSON_ArrayForEach(pos, head)        for(pos = (head)->child; pos != NULL; pos = pos->next)　　　

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我们先来小试牛刀，编写一个输出到屏幕的简单json结构，代码1如下：

 1 #include  2 #include  3 #include"cJSON.h"  4  5 int main(void)  6 {  7 char *data = "{\"love\":[\"LOL\",\"Go shopping\"]}";  8 //从缓冲区中解析出JSON结构  9 cJSON * json= cJSON_Parse(data); 10 11 //将传入的JSON结构转化为字符串 并打印 12 char *json_data = NULL; 13 printf("data:%s\n",json_data = cJSON_Print(json)); 14 15 free(json_data); 16 //将JSON结构所占用的数据空间释放 17  cJSON_Delete(json); 18 return 0; 19 }

如下所示编译程序，执行程序，可以看到屏幕输出一个简单的json结构

下面我们在改进一下程序，输出到屏幕的同时，生成对应的json文件，代码2如下：

 1 #include  2 #include  3 #include<string.h>  4 #include"cJSON.h"  5  6 int main(void)  7 {  8 char *char_json = "{\"habit\":\"lol\"}";  9 //从缓冲区中解析出JSON结构 10 cJSON *json = cJSON_Parse(char_json); 11 //将传入的JSON结构转化为字符串 并打印 12 char *buf = NULL; 13 printf("data:%s\n",buf = cJSON_Print(json)); 14 //打开一个exec.json文件，并写入json内容 15 FILE *fp = fopen("exec.json","w"); 16 fwrite(buf,strlen(buf),1,fp); 17 18  fclose(fp); 19 free(buf); 20  cJSON_Delete(json); 21 return 0; 22 }

如下图所示进行编译，执行程序，查看生成的对应的json文件

下面我们生成一个生成一个json结构稍微复杂一点的json文件，代码3如下：

 1 #include  2 #include  3 #include<string.h>  4 #include"cJSON.h"  5  6 int main(void)  7 {  8 //创建一个空的文档（对象）  9 cJSON *json = cJSON_CreateObject(); 10 11 //向文档中增加一个键值对{"name":"王大锤"} 12 cJSON_AddItemToObject(json,"name",cJSON_CreateString("王大锤")); 13 //向文档中添加一个键值对 14 //cJSON_AddItemToObject(json,"age",cJSON_CreateNumber(29)); 15 cJSON_AddNumberToObject(json,"age",29); 16 17 cJSON *array = NULL; 18 cJSON_AddItemToObject(json,"love",array=cJSON_CreateArray()); 19 cJSON_AddItemToArray(array,cJSON_CreateString("LOL")); 20 cJSON_AddItemToArray(array,cJSON_CreateString("NBA")); 21 cJSON_AddItemToArray(array,cJSON_CreateString("Go shopping")); 22 23 cJSON_AddNumberToObject(json,"score",59); 24 cJSON_AddStringToObject(json,"address","beijing"); 25 26 //将json结构格式化到缓冲区 27 char *buf = cJSON_Print(json); 28 //打开文件写入json内容 29 FILE *fp = fopen("create.json","w"); 30 fwrite(buf,strlen(buf),1,fp); 31 free(buf); 32  fclose(fp); 33 //释放json结构所占用的内存 34  cJSON_Delete(json); 35 return 0; 36 }

编译程序，执行程序，查看生成的json文件

下面再来编写一个，代码4如下：

 1 #include  2 #include<string.h>  3 #include  4 #include"cJSON.h"  5  6 int main(void)  7 {  8 //先创建空对象  9 cJSON *json = cJSON_CreateObject(); 10 //在对象上添加键值对 11 cJSON_AddStringToObject(json,"country","china"); 12 //添加数组 13 cJSON *array = NULL; 14 cJSON_AddItemToObject(json,"stars",array=cJSON_CreateArray()); 15 //在数组上添加对象 16 cJSON *obj = NULL; 17 cJSON_AddItemToArray(array,obj=cJSON_CreateObject()); 18 cJSON_AddItemToObject(obj,"name",cJSON_CreateString("Faye")); 19 cJSON_AddStringToObject(obj,"address","beijing"); 20 //在对象上添加键值对 21 cJSON_AddItemToArray(array,obj=cJSON_CreateObject()); 22 cJSON_AddItemToObject(obj,"name",cJSON_CreateString("andy")); 23 cJSON_AddItemToObject(obj,"address",cJSON_CreateString("HK")); 24 25 cJSON_AddItemToArray(array,obj=cJSON_CreateObject()); 26 cJSON_AddStringToObject(obj,"name","eddie"); 27 cJSON_AddStringToObject(obj,"address","TaiWan"); 28 29 //清理工作 30 FILE *fp = fopen("create.json","w"); 31 char *buf = cJSON_Print(json); 32 fwrite(buf,strlen(buf),1,fp); 33  fclose(fp); 34  cJSON_Delete(json); 35 return 0; 36 }

编译执行程序，效果如下图所示：

写了这么多生成xml的例子，下面我们来一个解析的例子，代码5如下：

 1 #include  2 #include<string.h>  3 #include  4 #include"cJSON.h"  5  6 int main(void)  7 {  8 char *string = "{\"family\":[\"father\",\"mother\",\"brother\",\"sister\",\"somebody\"]}";  9 //从缓冲区中解析出JSON结构 10 cJSON *json = cJSON_Parse(string); 11 cJSON *node = NULL; 12 //cJOSN_GetObjectItem 根据key来查找json节点 若果有返回非空 13 node = cJSON_GetObjectItem(json,"family"); 14 if(node == NULL) 15  { 16 printf("family node == NULL\n"); 17  } 18 else 19  { 20 printf("found family node\n"); 21  } 22 node = cJSON_GetObjectItem(json,"famil"); 23 if(node == NULL) 24  { 25 printf("famil node == NULL\n"); 26  } 27 else 28  { 29 printf("found famil node\n"); 30  } 31 //判断是否有key是string的项 如果有返回1 否则返回0 32 if(1 == cJSON_HasObjectItem(json,"family")) 33  { 34 printf("found family node\n"); 35  } 36 else 37  { 38 printf("not found family node\n"); 39  } 40 if(1 == cJSON_HasObjectItem(json,"famil")) 41  { 42 printf("found famil node\n"); 43  } 44 else 45  { 46 printf("not found famil node\n"); 47  } 48 49 node = cJSON_GetObjectItem(json,"family"); 50 if(node->type == cJSON_Array) 51  { 52 printf("array size is %d",cJSON_GetArraySize(node)); 53  } 54 //非array类型的node 被当做array获取size的大小是未定义的行为 不要使用 55 cJSON *tnode = NULL; 56 int size = cJSON_GetArraySize(node); 57 int i; 58 for(i=0;i) 59  { 60 tnode = cJSON_GetArrayItem(node,i); 61 if(tnode->type == cJSON_String) 62  { 63 printf("value[%d]:%s\n",i,tnode->valuestring); 64  } 65 else 66  { 67 printf("node' type is not string\n"); 68  } 69  } 70 71  cJSON_ArrayForEach(tnode,node) 72  { 73 if(tnode->type == cJSON_String) 74  { 75 printf("int forEach: vale:%s\n",tnode->valuestring); 76  } 77 else 78  { 79 printf("node's type is not string\n"); 80  } 81  } 82 return 0; 83 }

编译程序，执行程序，解析出json信息如下图所示，

　　

关于更多的json学习，可以自己根据提供的cJSON.h cJSON.c进行深入的学习，学无止境，我这里就介绍到这里了。