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

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

4 cJSON解析與輸出JSON

4.1 解析JSON

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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

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

4 cJSON解析與輸出JSON

4.1 解析JSON

4.2 輸出JSON

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5.1.1 方法1

5.1.2 方法2

5.2 解析JSON

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