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。

      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_Hooks

            cJSON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};inttime[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;iprintf("%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;iprintf("%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;iprintf("%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;iprintf("%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**********************/MQ25183.51China123456政治 数学 英语 专业课123 456 789 15066.510000 118.520000 61.530000 128.540000张三 24 1李四 25 2王五 26 4