cJSON的使用

2020 年 12 月 4 日
筆記
cJSON, 開源項目, 開源項目學習

1 安裝cJSON

github地址：//github.com/DaveGamble/cJSON.git

下載完成後進入cJSON目錄，執行下面命令生成Makefile文件
```
mkdir build
cd build
cmake ..
```
執行下面命令安裝cJSON庫
```
make install
```
- 默認將頭文件安裝到/usr/local/include/cjson路徑下
- 默認將鏈接庫安裝到/usr/local/lib路徑下

一些CMake選項介紹

選項	功能	默認值
`-DENABLE_CJSON_TEST`	開啟編譯tests	On
`-DENABLE_CJSON_UTILS`	開啟編譯cJSON_Utils	Off
`-DENABLE_TARGET_EXPORT`	開啟CMake目標導出	On
`-DENABLE_CUSTOM_COMPILER_FLAGS`	開啟自定義編譯選項	On
`-DENABLE_VALGRIND`	使用valgrind運行tests	Off
`-DENABLE_SANITIZERS`	使用AddressSanitizer和UndefinedBehaviorSanitizer編譯cJSON	Off
`-DENABLE_SAFE_STACK`	開啟SafeStack工具檢測（目前只能在Clang編譯器上工作）	Off
`-DBUILD_SHARED_LIBS`	編譯動態庫	On
`-DBUILD_SHARED_AND_STATIC_LIBS`	編譯動態庫和靜態庫	Off
`-DCMAKE_INSTALL_PREFIX`	設置安裝路徑前綴
`-DENABLE_LOCALES`	開啟使用localeconv方法	On
`-DCJSON_OVERRIDE_BUILD_SHARED_LIBS`	使用`-DCJSON_BUILD_SHARED_LIBS`覆蓋`BUILD_SHARED_LIBS`的值

在程式碼中引入頭文件
```
#include <cjson/cJSON.h>
```

2 cJSON數據結構

cJSON使用cJSON結構體表示JSON數據

typedef struct cJSON
{
    /* next和prev允許你遍歷array/object鏈，或者使用GetArraySize/GetArrayItem/GetObjectItem方法 */
    struct cJSON *next;
    struct cJSON *prev;
    /* array/object會擁有child指針，指向它包含的一連串元素 */
    struct cJSON *child;

    /* 類型 */
    int type;

    /* 如果type為cJSON_String或cJSON_Raw，使用它保存string值 */
    char *valuestring;
    /* 將值寫入valueint已過時，使用cJSON_SetNumberValue代替 */
    int valueint;
    /* 如果type為cJSON_Number，使用它保存number值 */
    double valuedouble;
    /* 如果該節點是array或者object的子元素，則使用它保存名稱字元串 */
    char *string;
} cJSON;

type取值

取值	含義	備註	檢查
`cJSON_Invalid`	非法	不包含任何值	`cJSON_IsInvalid`
`cJSON_False`	`false`		`cJSON_IsFalse`/`cJSON_IsBool`
`cJSON_True`	`true`		`cJSON_IsTrue`/`cJSON_IsBool`
`cJSON_NULL`	`null`		`cJSON_IsNull`
`cJSON_Number`	數字	值將以`double`類型保存在`valuedouble`中，同時也保存在`valueint`中，如果超出整形範圍，則`valueint`值為`INT_MAX`或者`INT_MIN`	`cJSON_IsNumber`
`cJSON_String`	字元串	以`'\0'`結尾的形式保存在`valuestring`中	`cJSON_IsString`
`cJSON_Array`	數組	`child`指針指向數組中各個元素，各元素通過`next`/`prev`指針串在一起形成鏈表	`cJSON_IsArray`
`cJSON_Object`	對象	同數組保存形式相同，只不過對象中的各個元素會將它們的key值存儲在`string`中	`cJSON_IsObject`
`cJSON_Raw`	任意JSON類型	以`'\0'`結尾的形式保存在`valuestring`中，使用cJSON解析時不會生成這個類型，並且cJSON不會校驗JSON的合法性	`cJSON_IsRaw`
`cJSON_IsReference`	引用	`child`指向的元素或者`valuestring`不被當前節點擁有，當使用`cJSON_Delete`時，只會釋放當前節點，而不會釋放它的`child`和`valuestring`
`cJSON_StringIsConst`	常量字元串	`string`指向一個常量字元串，當使用`cJSON_Delete`時，將不會釋放`string`

3 創建cJSON數據

對於每種type，都有一個與之對應的cJSON_Create...方法用於創建該類型的節點，所有方法都會創建一個cJSON結構體，可以使用cJSON_Delete釋放它

注意：

不能使用cJSON_Delete釋放array或object當中的元素，當array或者object被釋放時，其中的元素也會自動釋放
可以使用cJSON_SetValueString改變cJSON_String節點的valuestring值，而不需要手動釋放之前的valuestring

3.1 基本類型

類型	創建方法	說明
null	`cJSON_CreateNull`
boolean	`cJSON_CreateTrue`/`cJSON_CreateFalse`/`cJSON_CreateBool`
number	`cJSON_CreateNumber`	將同時設置`valuedouble`和`valueint`，如果數字的值超過整形範圍，則`valueint`將被設為`INT_MAX`或`INT_MIN`
string	`cJSON_CreateString`/`cJSON_CreateStringReference`	`cJSON_CreateString`會拷貝字元串，而`cJSON_CreateStringReference`直接指向設置的字元串

3.2 數組

3.2.1 創建數組

cJSON_CreateArray：創建一個空數組
cJSON_CreateArrayReference：創建一個數組，但是它裡面的所有元素都不屬於它自己，所以不能使用cJSON_Delete刪除它裡面的內容

3.2.2 向數組中添加元素

cJSON_AddItemToArray：在數組尾端添加元素
cJSON_AddItemReferenceToArray：將另一個元素的引用添加進數組
cJSON_InsertItemInArray：在指定索引處插入元素

3.2.3 獲取數組中的元素

cJSON_GetArrayItem：根據索引獲取元素
cJSON_DetachItemFromArray：根據索引獲取數組中的元素，並將其從數組中分離，以便後續能夠繼續使用

3.2.4 刪除數組中的元素

cJSON_DeleteItemFromArray：根據索引刪除數組中的元素

3.2.5 替換數組中的元素

cJSON_ReplaceItemInArray：根據索引替換元素
cJSON_ReplaceItemViaPointer：根據指針替換元素，失敗返回0

3.2.6 獲取數組的大小

cJSON_GetArraySize：獲取數組的大小

3.2.7 迭代數組中的元素

cJSON_ArrayForEach：在\(O(n)\)的時間內迭代數組中的元素

3.3 對象

3.3.1 創建對象

cJSON_CreateObject：創建一個空對象
cJSON_CreateObjectReference：創建一個對象，但是它裡面的所有元素都不屬於它自己，所以不能使用cJSON_Delete刪除它裡面的內容

3.3.2 向對象中添加元素

cJSON_AddItemToObject：向對象中添加一個元素
cJSON_AddItemToObjectCS：向對象中添加一個名稱（對象的key，即cJSON結構體中的string）為常量或者引用的元素
cJSON_AddItemReferenceToObject：將另一個元素的引用添加進對象

3.3.3 獲取對象中的元素

cJSON_GetObjectItemCaseSensitive：獲取對象中的元素
cJSON_DetachItemFromObjectCaseSensitive：分離並獲取對象中的元素

3.3.4 刪除對象中的元素

cJSON_DeleteItemFromObjectCaseSensitive：刪除對象中的元素

3.3.5 替換對象中的元素

cJSON_ReplaceItemInObjectCaseSensitive：根據key替換對象中的元素
cJSON_ReplaceItemViaPointer：根據指針替換對象中的元素，失敗返回0

3.3.6 獲取對象的大小

cJSON_GetArraySize：獲取對象的大小

3.3.7 迭代對象中的元素

cJSON_ArrayForEach：迭代對象中的元素

3.3.8 快速創建並添加元素到對象

cJSON提供了快速創建並添加到對象的方法，這些方法返回指向新創建元素的指針，如果失敗，則返回NULL

cJSON_AddNullToObject
cJSON_AddTrueToObject
cJSON_AddFalseToObject
cJSON_AddBoolToObject
cJSON_AddNumberToObject
cJSON_AddStringToObject
cJSON_AddRawToObject
cJSON_AddObjectToObject
cJSON_AddArrayToObject

4 cJSON解析與輸出JSON

4.1 解析JSON

cJSON提供的解析函數的返回值需要手動調用cJSON_Delete釋放

cJSON_Parse：解析以'\0'結尾的JSON字元串
```
cJSON * cJSON_Parse(const char *value);
```
cJSON_ParseWithLength：解析指定長度的JSON字元串（可以不以'\0'結尾）
```
cJSON * cJSON_ParseWithLength(const char *value, size_t buffer_length);
```
cJSON_ParseWithOpts
```
cJSON * cJSON_ParseWithOpts(const char *value, const char **return_parse_end, cJSON_bool require_null_terminated);
```
- return_parse_end：返回指向輸入字元串中JSON的結束位置，或解析出錯的位置
- require_null_terminated：是否禁止輸入字元串中的JSON後面還包含有數據

cJSON_ParseWithLengthOpts

cJSON * cJSON_ParseWithLengthOpts(const char *value, size_t buffer_length, const char **return_parse_end, cJSON_bool require_null_terminated);

4.2 輸出JSON

cJSON提供的輸出函數的返回值需要手動調用free釋放

cJSON_Print：輸出經過空白字元格式化後的JSON
```
char * cJSON_Print(const cJSON *item);
```
cJSON_PrintUnformatted：輸出沒有經過空白字元格式化後的JSON
```
char * cJSON_PrintUnformatted(const cJSON *item);
```
cJSON_PrintBuffered：輸出JSON到指定大小的buffer
```
char * cJSON_PrintBuffered(const cJSON *item, int prebuffer, cJSON_bool fmt);
```
- prebuffer：指定輸出buffer的初始大小
- fmt：是否使用空白字元進行格式化
cJSON_PrintPreallocated：輸出JSON到靜態buffer，從而避免動態分配記憶體，當buffer大小不夠時，調用失敗，返回0，成功時返回1
```
cJSON_bool cJSON_PrintPreallocated(cJSON *item, char *buffer, const int length, const cJSON_bool format);
```
注意：至少提供5位元組大小的buffer

5 cJSON使用示例

{
    "name": "Awesome 4K",
    "resolutions": [
        {
            "width": 1280,
            "height": 720
        },
        {
            "width": 1920,
            "height": 1080
        },
        {
            "width": 3840,
            "height": 2160
        }
    ]
}

5.1 列印輸出JSON

5.1.1 方法1

//create a monitor with a list of supported resolutions
//NOTE: Returns a heap allocated string, you are required to free it after use.
char *create_monitor(void)
{
    const unsigned int resolution_numbers[3][2] = {
        {1280, 720},
        {1920, 1080},
        {3840, 2160}
    };
    char *string = NULL;
    cJSON *name = NULL;
    cJSON *resolutions = NULL;
    cJSON *resolution = NULL;
    cJSON *width = NULL;
    cJSON *height = NULL;
    size_t index = 0;

    cJSON *monitor = cJSON_CreateObject();
    if (monitor == NULL)
    {
        goto end;
    }

    name = cJSON_CreateString("Awesome 4K");
    if (name == NULL)
    {
        goto end;
    }
    /* after creation was successful, immediately add it to the monitor,
     * thereby transferring ownership of the pointer to it */
    cJSON_AddItemToObject(monitor, "name", name);

    resolutions = cJSON_CreateArray();
    if (resolutions == NULL)
    {
        goto end;
    }
    cJSON_AddItemToObject(monitor, "resolutions", resolutions);

    for (index = 0; index < (sizeof(resolution_numbers) / (2 * sizeof(int))); ++index)
    {
        resolution = cJSON_CreateObject();
        if (resolution == NULL)
        {
            goto end;
        }
        cJSON_AddItemToArray(resolutions, resolution);

        width = cJSON_CreateNumber(resolution_numbers[index][0]);
        if (width == NULL)
        {
            goto end;
        }
        cJSON_AddItemToObject(resolution, "width", width);

        height = cJSON_CreateNumber(resolution_numbers[index][1]);
        if (height == NULL)
        {
            goto end;
        }
        cJSON_AddItemToObject(resolution, "height", height);
    }

    string = cJSON_Print(monitor);
    if (string == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "Failed to print monitor.\n");
    }

end:
    cJSON_Delete(monitor);
    return string;

5.1.2 方法2

使用cJSON_Add...ToObject快捷創建和添加元素

//NOTE: Returns a heap allocated string, you are required to free it after use.
char *create_monitor_with_helpers(void)
{
    const unsigned int resolution_numbers[3][2] = {
        {1280, 720},
        {1920, 1080},
        {3840, 2160}
    };
    char *string = NULL;
    cJSON *resolutions = NULL;
    size_t index = 0;

    cJSON *monitor = cJSON_CreateObject();

    if (cJSON_AddStringToObject(monitor, "name", "Awesome 4K") == NULL)
    {
        goto end;
    }

    resolutions = cJSON_AddArrayToObject(monitor, "resolutions");
    if (resolutions == NULL)
    {
        goto end;
    }

    for (index = 0; index < (sizeof(resolution_numbers) / (2 * sizeof(int))); ++index)
    {
        cJSON *resolution = cJSON_CreateObject();

        if (cJSON_AddNumberToObject(resolution, "width", resolution_numbers[index][0]) == NULL)
        {
            goto end;
        }

        if (cJSON_AddNumberToObject(resolution, "height", resolution_numbers[index][1]) == NULL)
        {
            goto end;
        }

        cJSON_AddItemToArray(resolutions, resolution);
    }

    string = cJSON_Print(monitor);
    if (string == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "Failed to print monitor.\n");
    }

end:
    cJSON_Delete(monitor);
    return string;
}

5.2 解析JSON

/* return 1 if the monitor supports full hd, 0 otherwise */
int supports_full_hd(const char * const monitor)
{
    const cJSON *resolution = NULL;
    const cJSON *resolutions = NULL;
    const cJSON *name = NULL;
    int status = 0;
    cJSON *monitor_json = cJSON_Parse(monitor);
    if (monitor_json == NULL)
    {
        const char *error_ptr = cJSON_GetErrorPtr();
        if (error_ptr != NULL)
        {
            fprintf(stderr, "Error before: %s\n", error_ptr);
        }
        status = 0;
        goto end;
    }

    name = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(monitor_json, "name");
    if (cJSON_IsString(name) && (name->valuestring != NULL))
    {
        printf("Checking monitor \"%s\"\n", name->valuestring);
    }

    resolutions = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(monitor_json, "resolutions");
    cJSON_ArrayForEach(resolution, resolutions)
    {
        cJSON *width = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(resolution, "width");
        cJSON *height = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(resolution, "height");

        if (!cJSON_IsNumber(width) || !cJSON_IsNumber(height))
        {
            status = 0;
            goto end;
        }

        if ((width->valuedouble == 1920) && (height->valuedouble == 1080))
        {
            status = 1;
            goto end;
        }
    }

end:
    cJSON_Delete(monitor_json);
    return status;
}

Tags: cJSON 開源項目開源項目學習

cJSON的使用

1 安裝cJSON

2 cJSON數據結構

3 創建cJSON數據

3.1 基本類型

3.2 數組

3.2.1 創建數組

3.2.2 向數組中添加元素

3.2.3 獲取數組中的元素

3.2.4 刪除數組中的元素

3.2.5 替換數組中的元素

3.2.6 獲取數組的大小

3.2.7 迭代數組中的元素

3.3 對象

3.3.1 創建對象

3.3.2 向對象中添加元素

3.3.3 獲取對象中的元素

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3.3.6 獲取對象的大小

3.3.7 迭代對象中的元素

3.3.8 快速創建並添加元素到對象

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4.1 解析JSON

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3.3.2 向對象中添加元素

3.3.3 獲取對象中的元素

3.3.4 刪除對象中的元素

3.3.5 替換對象中的元素

3.3.6 獲取對象的大小

3.3.7 迭代對象中的元素

3.3.8 快速創建並添加元素到對象

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5.1.2 方法2

5.2 解析JSON

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