STM32—cJson库解析与构造JSON数据
文章目录
- 一、 JSON简介
- 二、 cJSON简介
- 使用cJSON时的几个注意点
- 可能会遇到的问题
- 使用cJSON时的内存问题
- cJSON结构体
- cJSON常用库函数
- 三、使用cJSON构造JSON
- 四、使用cJSON解析JSON
一、 JSON简介
JSON(JavaScriptObject Notation)是一种轻量级的数据交换格式。
（图片来源网络，侵删）它基于JavaScript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。
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，有效的提升了网络传输效率。
二、 cJSON简介
- cJSON是一个超轻巧，方便，单文件，简单的可以作为ANSI-C标准的JSON解析器。
- 由于c语言中，没有直接的字典，字符串数组等数据结构，所以要借助结构体定义，处理json
- cJSON对象的实现采用了树形结构，每个对象是树的一个节点，每个节点由cJSON这个结构体组成，对象中的元素也由cJSON这个结构体组成。
- 同一层的对象和元素是双向链表结构，由next和prev指针链接。
- 不同层的对象或元素由child指针链接起来。
- cJSON.h中有详细的注释
- cjson.h文件中包含了对于JSON格式的结构体定义以及一些操作JSON格式的功能函数，包括创建JSON、向JSON格式中添加数字，字符，布尔值等、读取JSON格式、将JSON格式转化为字符串等。
- cjson.c文件中就是功能函数的具体实现。
- 下载连接：https://github.com/DaveGamble/cJSON
使用cJSON时的几个注意点
- CJSON需要较多的堆栈空间，CJSON官方说：跑完他的test大概需要3k的空间。
- 在单片机或者资源较少的地方使用CJSON时，注意空间分配 每一个CJOSN结构体都是一个比较大的空间，么使用完之后要及时delete，
- 一旦子对象被添加到父对象之后，删除父对象就会删除子对象，所以一旦我们删除了父对象再删除子对象会出现问题。
可能会遇到的问题
对于绝大多数的STM32开发板，创建JSON对象、添加数据、将JSON转换为字符串是不会有问题的。
但是，使用cJSON_Parse()函数时会出错，什么数据都读不出来，究其原因，还是开发板内存不够，经不起JSON的折腾。
解决办法：修改启动文件中的Stack_Size和Heap_Size 。把堆栈的内存调大一些，再去编译基本就通过了。
使用cJSON时的内存问题
及时释放内存
- 构造JSON数据时，特别注意：cJSON_Print() 这种转换函数，会自动为指针申请空间，使用完之后一定要及时释放空间：free()
- cJSON的所有操作都是基于链表的，所以cJSON在使用过程中大量的使用malloc从堆中分配动态内存的，所以在使用完之后，应当及时调用下面的函数，清空cJSON指针所指向的内存，该函数也可用于删除某一条数据：
(void) cJSON_Delete(cJSON *item);//该函数删除一条JSON数据时，如果有嵌套，会连带删除。
#include #include #include "cJSON.h" int main (int argc, const char * argv[]) { // 创建JSON Object根数据项，之后便可向该根数据项中添加string或int等内容 cJSON *root = cJSON_CreateObject(); // 加入节点（键值对），节点名称为value，节点值为123.4 cJSON_AddNumberToObject(root,"value",123.4); // 打印JSON数据包。cJSON_Print函数可以打印根数据项，加入制表符换行符等标识符使得JSON数据包更易阅读 char *out = cJSON_Print(root); printf("%s\n",out); // //释放json结构体 cJSON_Delete(root); free(out);// 使用free函数释放被out字符串占用的内存空间 return 0; }内存钩子：cJSON在支持自定义malloc函数和free函数，方法如下：
// 使用cJSON_Hooks来连接自定义malloc函数和free函数： typedef struct cJSON_Hooks { /* malloc/free are CDECL on Windows regardless of the default calling convention of the compiler, so ensure the hooks allow passing those functions directly. */ void *(CJSON_CDECL *malloc_fn)(size_t sz); void (CJSON_CDECL *free_fn)(void *ptr); } cJSON_Hooks; (void) cJSON_InitHooks(cJSON_Hooks* hooks); // 初始化钩子cJSON_HookscJSON结构体
//type一共有7种取值 #define cJSON_Invalid (0) #define cJSON_False (1 struct cJSON *next,*prev; /* 遍历数组或对象链的前向或后向链表指针*/ struct cJSON *child; //cJOSN结构体为一个双向列表，并可通过child指针访问下一层，对象的孩子节点 int type; //决定key的类型，数据项可以是字符串可以是整形，也可以是浮点型 char *valuestring; //若key的type是String，那么值就存在valuestring中，访问valuestring得到值 int valueint; //整数值 double valuedouble; //键值是浮点型的话，可以从valuedouble取出 char *string; //key名称 } cJSON; double grade[4]={66.51,118.52,61.53,128.54}; int time[4]={123,456,789,150}; cJSON *TCP = cJSON_CreateObject(); //创建一个对象 cJSON_AddStringToObject(TCP,"name","MQ"); //添加字符串 cJSON_AddNumberToObject(TCP,"age",25); //添加整型数字 cJSON_AddNumberToObject(TCP,"height",183.52); //添加浮点型数字 cJSON_AddFalseToObject(TCP,"gender"); //添加逻辑值false cJSON *ADD = cJSON_CreateObject(); //创建一个对象 cJSON_AddStringToObject(ADD,"country","China"); //添加字符串 cJSON_AddNumberToObject(ADD,"zip-code",123456); //添加整型数字 cJSON_AddItemToObject(TCP,"address",ADD); cJSON *SUB = cJSON_CreateArray(); //创建一个数组 cJSON_AddStringToObject(SUB,"","政治"); //添加字符串到数组 cJSON_AddStringToObject(SUB,"","数学"); cJSON_AddStringToObject(SUB,"","英语"); cJSON_AddStringToObject(SUB,"","专业课"); cJSON_AddItemToObject(TCP,"subject",SUB); //添加数组到对象 cJSON *TIM = cJSON_CreateIntArray(time,4); //创建一个整型数组 cJSON_AddItemToObject(TCP,"time",TIM); cJSON *GRA = cJSON_CreateDoubleArray(grade,4); //创建一个双浮点型数组 cJSON_AddItemToObject(TCP,"grade",GRA); cJSON *STU = cJSON_CreateArray(); //创建一个数组 cJSON *Z3 = cJSON_CreateObject(); //创建一个对象 cJSON_AddStringToObject(Z3,"name","张三"); //添加字符串 cJSON_AddNumberToObject(Z3,"age",24); //添加整型数字 cJSON_AddTrueToObject(Z3,"gender"); //添加逻辑值 cJSON_AddItemToArray(STU,Z3); //添加对象到数组中 cJSON *L4 = cJSON_CreateObject(); //创建一个对象 cJSON_AddStringToObject(L4,"name","李四"); //添加字符串 cJSON_AddNumberToObject(L4,"age",25); //添加整型数字 cJSON_AddTrueToObject(L4,"gender"); //添加逻辑值 cJSON_AddItemToArray(STU,L4); //添加对象到数组中 cJSON *W5 = cJSON_CreateObject(); //创建一个对象 cJSON_AddStringToObject(W5,"name","王五"); //添加字符串 cJSON_AddNumberToObject(W5,"age",26); //添加整型数字 cJSON_AddTrueToObject(W5,"gender"); //添加逻辑值 cJSON_AddItemToArray(STU,W5); //添加对象到数组中 cJSON_AddItemToObject(TCP,"student",STU); //添加数组到对象中 char *json_data = cJSON_Print(TCP); //JSON数据结构转换为JSON字符串 printf("%s\n",json_data);//输出字符串 free(json_data); cJSON_Delete(TCP);//清除结构体 return 0; } "name": "MQ", //字符串 "age": 25, //整数 "height": 183.5, //浮点数 "gender": false, //逻辑值 "address":{ "country": "China", "zip-code": 123456 }, //对象 "subject": ["政治", "数学", "英语", "专业课"], //字符型数组 "time": [123, 456, 789, 150], //整型数组 "grade": [66.51, 118.52, 61.53, 128.54], //浮点型数组 "student":[ {"name":"张三","age":24,"gender":true}, {"name":"李四","age":25,"gender":true}, {"name":"王五","age":26,"gender":true} ] //对象型数组 } char json_string[]="{\"name\":\"MQ\",\"age\":25,\"height\":183.5,\"gender\":false,\ \"address\":{\"country\":\"China\",\"zip-code\":123456},\ \"subject\":[\"政治\",\"数学\",\"英语\",\"专业课\"],\ \"time\":[123,456,789,150],\"grade\":[66.51,118.52,61.53,128.54],\ \"student\":[{\"name\":\"张三\",\"age\":24,\"gender\":false},\ {\"name\":\"李四\",\"age\":25,\"gender\":true},\ {\"name\":\"王五\",\"age\":26,\"gender\":null}]}";//定义JSON字符串 cJSON* cjson = cJSON_Parse(json_string);//将JSON字符串转换成JSON结构体 char *json_data = cJSON_Print(cjson); //JSON数据结构转换为JSON字符串 if(cjson == NULL) //判断转换是否成功 { printf("cjson error...\r\n"); } else { printf("%s\n",json_data);//输出字符串 //打包成功调用cJSON_Print打印输出 } printf("/*********************以下就是提取的数据**********************/\n"); char *name = cJSON_GetObjectItem(cjson,"name")-valuestring; //解析字符串 printf("%s\n",name); int age = cJSON_GetObjectItem(cjson,"age")-valueint; //解析整型 printf("%d\n",age); double height = cJSON_GetObjectItem(cjson,"height")-valuedouble; //解析双浮点型 printf("%.1f\n",height); int gender = cJSON_GetObjectItem(cjson,"gender")-type; //解析逻辑值---输出逻辑值对应的宏定义数值 printf("%d\n",gender); cJSON* ADD = cJSON_GetObjectItem(cjson,"address"); //解析对象 char * country = cJSON_GetObjectItem(ADD,"country")-valuestring; //解析对象中的字符串 printf("%s\n",country); int zip = cJSON_GetObjectItem(ADD,"zip-code")-valueint; //解析对象中的整型数字 printf("%d\n",zip); cJSON* SUB = cJSON_GetObjectItem(cjson,"subject"); //解析数组 int SUB_size = cJSON_GetArraySize(SUB); //获取数组成员个数 int i=0; for(i=0;i printf("%s ",cJSON_GetArrayItem(SUB,i)-valuestring);//解析数组中的字符串 } printf("\n"); cJSON* TIM = cJSON_GetObjectItem(cjson,"time"); //解析数组 int TIM_size = cJSON_GetArraySize(TIM);//获取数组成员个数 for(i=0;i printf("%d ",cJSON_GetArrayItem(TIM,i)-valueint);//解析数组中的整型数字 } printf("\n"); cJSON* GRA = cJSON_GetObjectItem(cjson,"grade");//解析数组 int GRA_size = cJSON_GetArraySize(GRA); //获取数组成员个数 for(i=0;i printf("%f ",cJSON_GetArrayItem(GRA,i)-valuedouble);//解析数组中的浮点型数字 } printf("\n"); cJSON* STU = cJSON_GetObjectItem(cjson,"student");//解析数组 int STU_size = cJSON_GetArraySize(STU);//获取数组成员个数 cJSON* STU_item = STU-child;//获取子对象 for(i=0;i printf("%s ",cJSON_GetObjectItem(STU_item,"name")-valuestring);//解析数组中对象中的字符串 printf("%d ",cJSON_GetObjectItem(STU_item,"age")-valueint);//解析数组中对象中的整型数字 printf("%d\n",cJSON_GetObjectItem(STU_item,"gender")->type);//解析数组中对象中的逻辑值---输出逻辑值对应的宏定义数值 STU_item = STU_item->next; //跳转到下一个对象中 } free(json_data); cJSON_Delete(cjson);//清除结构体 return 0; }结果
{ "name": "MQ", //字符串 "age": 25, //整数 "height": 183.5, //浮点数 "gender": false, //逻辑值 "address":{ "country": "China", "zip-code": 123456 }, //对象 "subject": ["政治", "数学", "英语", "专业课"], //字符型数组 "time": [123, 456, 789, 150], //整型数组 "grade": [66.51, 118.52, 61.53, 128.54], //浮点型数组 "student":[ {"name":"张三","age":24,"gender":false}, {"name":"李四","age":25,"gender":true}, {"name":"王五","age":26,"gender":null} ] //对象型数组 } /*********************以下就是提取的数据**********************/ MQ 25 183.5 1 China 123456 政治 数学 英语 专业课 123 456 789 150 66.510000 118.520000 61.530000 128.540000 张三 24 1 李四 25 2 王五 26 4
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