1. json-c 库介绍

json-c 是一个基于 C 语言实现的 JSON 解析和生成库，它提供了一套简单而强大的 API，用于在 C 程序中处理 JSON 数据。作为一个轻量级且高性能的库，json-c 被广泛应用于嵌入式系统、网络应用程序和系统工具开发中。

2. 主要特点

0. 高性能：采用优化的解析算法，具有出色的解析和生成性能
1. 内存管理：提供完善的内存管理机制，防止内存泄漏
2. 类型安全：支持强类型检查，确保数据类型的正确性
3. 跨平台：支持多种操作系统和编译器
4. 易用性：API 设计简洁直观，易于学习和使用
5. 可靠性：经过广泛验证，在多个重要项目中得到应用

3. 模块分类

3.1 核心数据类型

• json_object：JSON 对象的基础数据结构
• json_object_array：数组类型
• json_object_string：字符串类型
• json_object_int：整数类型
• json_object_double：浮点数类型
• json_object_boolean：布尔类型
• json_object_null：空值类型

3.2 解析和生成

• JSON 字符串解析
• JSON 文件解析
• JSON 对象序列化
• 格式化输出

3.3 对象操作

• 对象创建和销毁
• 属性访问和修改
• 数组操作
• 类型转换

4. 应用场景

0. 配置文件处理：读取和解析 JSON 格式的配置文件
1. Web API 开发：处理 RESTful API 的请求和响应数据
2. 数据存储：将数据序列化为 JSON 格式存储
3. 跨语言通信：作为不同语言间的数据交换格式
4. 嵌入式系统：在资源受限环境中进行 JSON 数据处理

5. 功能模块详细示例

5.1 基本对象操作

 #include <stdio.h>
 #include <json-c/json.h>
 
 int main() {
     // 创建 JSON 对象
     struct json_object *obj = json_object_new_object();
     
     // 添加不同类型的值
     json_object_object_add(obj, "name", json_object_new_string("张三"));
     json_object_object_add(obj, "age", json_object_new_int(25));
     json_object_object_add(obj, "score", json_object_new_double(92.5));
     json_object_object_add(obj, "is_student", json_object_new_boolean(1));
     
     // 输出格式化的 JSON 字符串
     printf("%s\n", json_object_to_json_string_ext(obj, JSON_C_TO_STRING_PRETTY));
     
     // 释放对象
     json_object_put(obj);
     return 0;
 }

5.2 数组操作

 #include <stdio.h>
 #include <json-c/json.h>
 
 int main() {
     // 创建数组对象
     struct json_object *array = json_object_new_array();
     
     // 添加元素到数组
     for(int i = 0; i < 3; i++) {
         struct json_object *item = json_object_new_object();
         json_object_object_add(item, "id", json_object_new_int(i + 1));
         json_object_object_add(item, "value", json_object_new_string("测试"));
         json_object_array_add(array, item);
     }
     
     // 访问数组元素
     int array_len = json_object_array_length(array);
     for(int i = 0; i < array_len; i++) {
         struct json_object *item = json_object_array_get_idx(array, i);
         printf("Item %d: %s\n", i, json_object_to_json_string(item));
     }
     
     // 释放数组
     json_object_put(array);
     return 0;
 }

5.3 JSON 解析示例

 #include <stdio.h>
 #include <json-c/json.h>
 
 int main() {
     const char *json_string = "{\"name\":\"李四\",\"age\":30,\"scores\":[85,90,95]}";
     
     // 解析 JSON 字符串
     struct json_object *parsed = json_tokener_parse(json_string);
     
     // 获取对象属性
     struct json_object *name, *age, *scores;
     json_object_object_get_ex(parsed, "name", &name);
     json_object_object_get_ex(parsed, "age", &age);
     json_object_object_get_ex(parsed, "scores", &scores);
     
     // 输出解析结果
     printf("姓名: %s\n", json_object_get_string(name));
     printf("年龄: %d\n", json_object_get_int(age));
     
     // 遍历数组
     int scores_len = json_object_array_length(scores);
     printf("成绩: ");
     for(int i = 0; i < scores_len; i++) {
         struct json_object *score = json_object_array_get_idx(scores, i);
         printf("%d ", json_object_get_int(score));
     }
     printf("\n");
     
     // 释放对象
     json_object_put(parsed);
     return 0;
 }

5.4 文件操作示例

 #include <stdio.h>
 #include <json-c/json.h>
 
 int main() {
     // 从文件读取 JSON
     struct json_object *parsed = json_object_from_file("config.json");
     if(!parsed) {
         printf("Error reading file\n");
         return 1;
     }
     
     // 修改配置
     struct json_object *port;
     json_object_object_get_ex(parsed, "port", &port);
     json_object_set_int(port, 8080);
     
     // 保存到文件
     if(json_object_to_file("config.json", parsed) < 0) {
         printf("Error saving file\n");
         json_object_put(parsed);
         return 1;
     }
     
     // 释放对象
     json_object_put(parsed);
     return 0;
 }

5.5 错误处理示例

 #include <stdio.h>
 #include <json-c/json.h>
 
 int main() {
     const char *invalid_json = "{\"name\":\"张三\",}"; // 无效的 JSON
     
     struct json_tokener *tok = json_tokener_new();
     struct json_object *obj = json_tokener_parse_ex(tok, invalid_json, strlen(invalid_json));
     
     if(obj == NULL) {
         enum json_tokener_error err = json_tokener_get_error(tok);
         printf("解析错误: %s\n", json_tokener_error_desc(err));
         json_tokener_free(tok);
         return 1;
     }
     
     json_tokener_free(tok);
     json_object_put(obj);
     return 0;
 }

6. 最佳实践建议

内存管理

0. 始终使用 json_object_put() 释放不再使用的对象
1. 注意引用计数，避免过早释放对象
2. 使用 valgrind 等工具检查内存泄漏

错误处理

0. 检查所有返回值
1. 使用 json_tokener_parse_ex() 获取详细错误信息
2. 实现适当的错误恢复机制

性能优化

0. 避免频繁创建和销毁解析器
1. 合理使用缓存机制
2. 对于大型 JSON，考虑使用流式解析

安全性考虑

0. 验证输入数据的合法性
1. 限制解析深度和长度
2. 注意整数溢出问题

7. 常见问题解决

解析失败

0. 检查 JSON 格式是否正确
1. 确保字符串编码正确（UTF-8）
2. 查看具体的错误信息

内存泄漏

0. 确保每个 json_object_new_* 操作都有对应的 put 操作
1. 注意循环引用问题
2. 使用调试工具跟踪内存使用

类型转换错误

0. 使用正确的类型获取函数
1. 注意数值范围限制
2. 处理类型转换异常

8. 总结

json-c 库作为一个成熟的 JSON 处理库，提供了丰富的功能和良好的性能。通过合理使用其提供的 API，可以轻松实现 JSON 数据的解析、生成和操作。在实际应用中，需要注意内存管理、错误处理和性能优化等方面的问题，确保程序的稳定性和可靠性。

通过本指南的学习，开发者可以快速掌握 json-c 库的使用方法，并在实际项目中灵活运用。随着 JSON 格式在数据交换中的广泛应用，掌握 json-c 库的使用对于 C 语言开发者来说变得越来越重要。