【源码分析】cJSON库学习

发布时间：2020-12-16 18:47:40 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：cJSON库是什么？ cJSON是一个轻量级的json解析库。使用起来非常简单，整个库非常地简洁，核心功能的实现都在cJSON.c文件，非常适合阅读源代码来学习C语言。最近读完这个库的源码，分享自己收获的一些心得。什么是json，照搬json官网的说法： JSON(JavaScrip

cJSON库是什么？

cJSON是一个轻量级的json解析库。使用起来非常简单，整个库非常地简洁，核心功能的实现都在cJSON.c文件，非常适合阅读源代码来学习C语言。最近读完这个库的源码，分享自己收获的一些心得。

什么是json，照搬json官网的说法：

JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。易于人阅读和编写。同时也易于机器解析和生成。它基于JavaScript Programming Language,Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999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（包括C,C++,C#,Java,JavaScript,Perl,Python等）。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。

cJSON库里面有什么？

cjson库github地址：https://github.com/DaveGamble/cJSON
整个库包含cJSON.h和cJSON.c两个文件，头文件定义了一系列的API。这个库最基本也最重要的功能就是解析一个json字符串，使用的API是cJSON_Parse。cJSON_Parse函数调用了cJSON_ParseWithOpts函数，该函数实现了具体的逻辑。

两个函数的原型如下：

CJSON_PUBLIC(cJSON*)cJSON_Parse(constchar*value);
CJSON_PUBLIC(cJSON*)cJSON_ParseWithOpts(constchar*value,constchar**return_parse_end,cJSON_boolrequire_null_terminated);

函数接收一段字符串，然后进行解析后返回。解析完返回的是一个cjson结构，cJSON结构的定义如下：

typedefstructcJSON
{structcJSON*next;//向后指针
structcJSON*prev;//向前指针

structcJSON*child;//指向子元素，比如子数组或者子对象

inttype;//元素的类型

char*valuestring;//元素的字符串值，如果type==cJSON_String或者type==cJSO_Raw

intvalueint;//已废弃，现在使用cJSON_SetNumberValue设置整型值

doublevaluedouble;//元素的整型值，如果type==cJSON_Number

char*string;//表示元素键值的值，如果它有子元素的话}cJSON;

如何解析一个json字符串？

json的官网在这里，http://www.json.org
网站首页描述了json是什么以及它的格式规范，有了规范之后，可以知道json是如何构成的，因此就有了如何解析json数据的方向。

json使用两种结构构建，对象或者数组。

对象使用{作开头，}作结尾，里边的每一个元素都是键值对的无序集合，键名和值使用:分隔，使用,分隔每一个元素；数组使用[作开头，]作结尾，里面的元素都是有序的值组成的集合，且使用每一个值可以是字符串，整型，也可以是true，false，null等常量，还可以是对象或数组，因为json结构是可嵌套的。

 
因此，我们可以得知： 
1、可以根据json的首字母判断整个json的类型，如果json以'{'开头时，就是对象，以'['开头时，就是数组，否则就是字符串或者其他常量。 
2、如果是对象，那么它的一定有键名，先解析它的键名，然后解析它的值，解析值的过程与第一步一样，递归解析 
3、如果是数组，则逐个解析数组内的元素，直到遇到]为止，解析数组里面的元素的过程也是与第一步一致，递归解析。 
这就是根据json官网的定义得出解析json字符串的思路，接下来看看cJSON库是如何实现的。cJSON_Parse的实现流程图如下： 
 
cJSON_ParseWithOpts函数里面调用了parse_value，是整个函数的核心实现。
parse_value函数的流程图如下所示：
 
可以看到，parse_value是对json值的开头进行判断，然后进入相应的分支进行解析，下面对每一个分支进行分析。解析出来的值是保存在cJSON的结构体中，以下命名为item。 
常量 
如果json值是以'null','true','false',则分别将item的type设置为cJSON_NULL、cJSON_TRUE、cJSON_FALSE。然后继续解析剩下的json值。 
string 
如果遇到"开头，则说明json值是字符串，就解析它的值，此时只需要拿到两个"之间的值即可。保存字符串也是一个结构体，需要申请内存，计算长度的过程中，当遇到转义字符时，需要记录，因为转义符不保存。 
number 
当遇到数字开头时，将其后面的数字字符记录起来，然后转成整型数字，然后做值的范围检查。 
array 
解析数组时，为数组的元素创建一个新的json结构体new_item，然后继续解析数组里面的值，用','判断下一个元素的位置，得到的值保存到结构体中，并将多个元素用链表连接起来。一直解析，直到遇到']'符号。 
object 
解析对象的过程与数组的类似，为对象的元素创建一个新的json结构体new_item，然后继续解析对象里面的值，对象是有键值对组成的，因此先得到键的值，然后用':'判断值的位置，进而继续解析得到值，多个键值对之间用','分隔开，最后用链表连接起来。一直解析，直到遇到'}'符号。 
其他 
在解析所有值之前，会调用skip_whitespace函数过滤字符串两边的所有空白字符。此处是ASCII码小于等于32的字符，如：t、n。函数如下： 
staticconstunsignedchar*skip_whitespace(constunsignedchar*in)
{while(in&&*in&&(*in<=32))
{in++;
}returnin;
}
                        （编辑：李大同）
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