最近在做数据上三大云平台的项目，用的是MQTT协议，阿里云、腾讯云、华为云那边解析数据用的是json格式，下发的也是json格式，所以特地学一下json的封装和解析过程，以及其API的使用，作了以下笔记。
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一、概述
cJSON是一个仅有一个.h文件，一个.c文件组成的JSON解析器，它是由纯C(ANSI C89)实现的，跨平台性较好。cJSON是采用链表存储的。
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。
二、下载安装
git clone https://github.com/DaveGamble/cJSON.git
使用的时候找到cJSON.c和cJSON.h 文件将其添加到项目工程中，然后包含头文件cJSON.h即可。
二、基本语法
（1）JSON表示方法
以"{“开始，以”}"结束
数据在键/值对中；
数据由逗号分开；
花括号保存对象；
方括号保存数组；
（2）JSON的三种语法
键/值对key:value，中间用冒号分开，键要加双引号，但值不一定，例如"name":“zcx”。
对象放在花括号中，可用包含多个键值对，例如{“name”:“zcx”,“address”:“深圳”}。
数组JSON数组放在方括号中，数组成员可以是对象、值、也可以是数组，例如[“小明”,“二狗”,“翠花”,{“adress”:“北京”}]。
（3）JSON的值
可以是：数字（整数或浮点数）、字符串（在双引号中）、布尔值（true或false）、数组（在方括号中）、一个json对象（在花括号中）、null。
（4）JSON两种结构
**对象：**对象在js中表示为“{}”括起来的内容，数据结构为{key：value,key：value,…}的键值对的结构，在面向对象的语言中，key为对象的属性，value为对应的属性值，所以很容易理解，取值方法为 对象.key 获取属性值.
**数组：**数组在js中是中括号“[]”括起来的内容，数据结构为[“java”,“javascript”,“vb”,…]，取值方式和所有语言中一样，使用索引获取。
经过对象、数组2种结构就可以组合成复杂的数据结构了。
三、cJSON数据结构
cJSON使用cJSON结构体来表示一个JSON数据，定义在cJSON.h中，源码如下：
/* The cJSON structure: */
typedef struct cJSON
{
//next指针：指向下一个键值对
struct cJSON *next;
//prev指针指向上一个键值对
struct cJSON *prev;
//在键值对结构体中，当该键值对的值是一个嵌套的JSON数据或者一个数组时，由child指针指向该条新链表。
struct cJSON *child;
//type：用于表示该键值对中值的类型；
int type;
//valuestring：如果键值类型(type)是字符串，则将该指针指向键值；
char *valuestring;
//valueint：如果键值类型(type)是整数，则将该指针指向键值；
int valueint;
//valuedouble：如果键值类型(type)是浮点数，则将该指针指向键值；
double valuedouble;
//String：用于表示该键值对的名称；
char *string;
} cJSON;
cJSON将其中一条json数据（键值对）抽象出来，用上面的结构体表示。但是往往一段完整的json数据不只一个数据，而且还需要进行增删改查等操作，所以其使用了链表的形式进行存放json数据，json中，数组也表示一个对象，用链表存储。
四、cJSON封装过程
封装JSON数据的过程，其实就是创建链表和向链表中添加节点的过程。熟悉一下单链表，以及一些术语：
头指针：指向链表头结点的指针；
头结点：不存放有效数据，方便链表操作；
首节点：第一个存放有效数据的节点；
尾节点：最后一个存放有效数据的节点；
不过cJSON用的可不是单链表存储数据，而是双亲孩子兄弟表示法，因为其一个节点数据结构里面包含了三个指针，分别是next、prev、child。
明白了这几个概念，我们就可以知道一个cJSON数据是如何创建的。
（1）创建头指针：
cJSON* cjson_test = NULL;
（2）创建头节点，并将头指针指向头节点：
cjson_test = cJSON_CreateObject();
（3）向链表添加节点：
//创建一个数组对象，返回一个cJSON结构体类型的指针。
cJSON *cJSON_CreateArray();
cJSON_AddNullToObject(cJSON * const object, const char * const name);
//向对象添加true布尔值
cJSON_AddTrueToObject(cJSON * const object, const char * const name);
//向对象添加false布尔值
cJSON_AddFalseToObject(cJSON * const object, const char * const name);
//向对象添加布尔值
cJSON_AddBoolToObject(cJSON * const object, const char * const name, const cJSON_bool boolean);
//向对象添加数
cJSON_AddNumberToObject(cJSON * const object, const char * const name, const double number);
//向对象添加字符串
cJSON_AddStringToObject(cJSON * const object, const char * const name, const char * const string);
cJSON_AddRawToObject(cJSON * const object, const char * const name, const char * const raw);
cJSON_AddObjectToObject(cJSON * const object, const char * const name);
//向对象添加一个数组对象
cJSON_AddArrayToObject(cJSON * const object, const char * const name);
//创建一个字符串对象，传入一个char *类型的字符串，返回一个cJSON结构体类型的指针。
cJSON *cJSON_CreateString(const char *string);
//向数组对象中添加一个键值，传入参数array为cJSON *结构体类型的指针，为数组对象，item为添加如数字对象中的对象指针。
void cJSON_AddItemToArray(cJSON *array, cJSON *item);
//向json对象中添加一对键值，object为json对象，string为加入一对键值中的name，item为加入一对键值中的value。
void cJSON_AddItemToObject(cJSON *object, const char *string, cJSON *item);
//释放一个cJSON对象占用的内存空间。
void cJSON_Delete(cJSON *c)
（4）输出cJSON数据
一段完整的JSON数据就是一条长长的链表，cJSON提供了一个API，可以将整条链表中存放的JSON信息输出到一个字符串中：
(char *) cJSON_Print(const cJSON *item);
使用的时候，只需要定义一个指针，然后让这个指针指向这个函数返回的地址即可。
（5）使用实例
//main.h
#include <stdio.h>
#include "cJSON.h"
int main()
{
cJSON *temp_item = cJSON_CreateObject();
cJSON_AddNumberToObject(temp_item, "Temperature", 33.21);
cJSON *ack_item = cJSON_CreateObject();
cJSON_AddNumberToObject(ack_item, "ack", 0);
cJSON*root = cJSON_CreateObject();
cJSON_AddStringToObject(root, "method","thing.service.property.post");
cJSON_AddStringToObject(root, "id", "device");
cJSON_AddItemToObject(root, "sys",ack_item);
cJSON_AddItemToObject(root, "params",temp_item);
cJSON_AddStringToObject(root, "version","1.0.0");
char *str = cJSON_Print(root);
printf("%s\n", str);
return 0;
}
运行结果：
五、cJSON数据解析
解析JSON数据的过程，其实就是将整个cJSON数据包剥离一个一个链表节点(键值对)的过程。
四个常用的cJSON解析函数：
（1）cJSON_Parse
cJSON *cJSON_Parse(const char *value);
**作用：**将一个JSON数据包，按照cJSON结构体的结构序列化整个数据包，并在堆中开辟一块内存存储cJSON结构体
**返回值：**成功返回一个指向内存块中的cJSON的指针，失败返回NULL
（2）cJSON_GetObjectItem
cJSON *cJSON_GetObjectItem(cJSON *object,const char *string);
**作用:**获取JSON字符串字段值
**返回值：**成功返回一个指向cJSON类型的结构体指针，失败返回NULL
（3）cJSON_Delete
void cJSON_Delete(cJSON *c);
作用：释放位于堆中cJSON结构体内存
返回值：无
#include <stdio.h>
#include "cJSON.h"
int main()
{
char * str = "{\
\"method\": \"thing.service.property.post\",\
\"id\": \"device\",\
\"sys\": {\
\"ack\": 0\
},\
\"params\": {\
\"Temperature\": 33.21,\
\"datime\":\"2022.5.4\"\
},\
\"version\": \"1.0.0\"\
}";
cJSON *obj = cJSON_Parse(str);//将一个json格式字符串按照json格式结构序列化，存在链表里面
cJSON *version_obj = cJSON_GetObjectItem(obj, "version");
printf("version:%s\n", version_obj->valuestring);
cJSON *params_obj = cJSON_GetObjectItem(obj, "params");
printf("Temperature:%f\n", params_obj->child->valuedouble);//需要注意的是params 的值是一个对象，所以params_obj用了一个child指针指向了一个链表，该节点存放了所以如果要拿Temperature的值，就需要用child指针访问该对象
printf("datime:%s\n", params_obj->child->next->valuestring);//如果要取data的值，就需要用next指向该链表的下一个节点。
return 0;
}
运行结果：
注意事项
在进行json数据解析时，如果不知道你取的该节点的值是什么类型时，可以用该节点中type来判断，然后再用valuedouble，valuestring或valueint获取该节点的值。
内存问题：
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);
