c语言如何生成json格式

C语言如何生成JSON格式：方法与工具详解

在软件开发中，JSON（JavaScript Object Notation）已成为数据交换的主流格式之一，虽然C语言本身没有内置的JSON处理库，但通过第三方库或手动编码，我们完全可以实现JSON格式的生成，本文将介绍几种在C语言中生成JSON数据的方法，从简单的手动拼接到使用成熟的第三方库,帮助开发者选择最适合自己项目的方案。

手动拼接JSON字符串

对于简单的JSON结构，最直接的方法是手动拼接字符串，这种方法不需要额外依赖，但缺点是代码可读性差，容易出错,且难以处理复杂嵌套结构。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    char json[256];
    strcpy(json, "{");
    strcat(json, "\"name\": \"John\", ");
    strcat(json, "\"age\": 30, ");
    strcat(json, "\"isStudent\": false, ");
    strcat(json, "\"courses\": [\"Math\", \"Science\"]");
    strcat(json, "}");
    printf("%s\n", json);
    return 0;
}

注意事项：

1. 需要手动处理字符串转义（如引号、换行符等）
2. 容易出现缓冲区溢出风险
3. 复杂结构会使代码难以维护

使用第三方库生成JSON

对于生产环境，推荐使用成熟的第三方库,以下是几个常用的C语言JSON库：

cJSON

cJSON是一个轻量级的JSON解析器和生成器，使用简单,功能强大。

安装：

# 克隆仓库
git clone https://github.com/DaveGamble/cJSON.git
# 编译安装
cd cJSON && mkdir build && cd build
cmake .. && make && sudo make install

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cjson/cJSON.h"
int main() {
    cJSON *root = cJSON_CreateObject();
    // 添加键值对
    cJSON_AddStringToObject(root, "name", "John");
    cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 30);
    cJSON_AddBoolToObject(root, "isStudent", 0);
    // 创建数组
    cJSON *courses = cJSON_CreateArray();
    cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("Math"));
    cJSON_AddItemToArray(courses, cJSON_CreateString("Science"));
    cJSON_AddItemToObject(root, "courses", courses);
    // 生成JSON字符串
    char *json_string = cJSON_Print(root);
    printf("%s\n", json_string);
    // 释放内存
    free(json_string);
    cJSON_Delete(root);
    return 0;
}

Jansson

Jansson是另一个流行的C语言JSON库,提供类型安全的API。

安装：

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install libjansson-dev
# 或从源码编译
wget https://github.com/akheron/jansson/archive/v2.14.tar.gz
tar -xzf v2.14.tar.gz
cd jansson-2.14
mkdir build && cd build
cmake .. && make && sudo make install

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <jansson.h>
int main() {
    json_t *root;
    json_t *courses;
    char *json_string;
    // 创建对象
    root = json_object();
    json_object_set_new(root, "name", json_string("John"));
    json_object_set_new(root, "age", json_integer(30));
    json_object_set_new(root, "isStudent", json_false());
    // 创建数组
    courses = json_array();
    json_array_append_new(courses, json_string("Math"));
    json_array_append_new(courses, json_string("Science"));
    json_object_set_new(root, "courses", courses);
    // 生成JSON字符串
    json_string = json_dumps(root, JSON_INDENT(4));
    printf("%s\n", json_string);
    // 释放内存
    free(json_string);
    json_decref(root);
    return 0;
}

yajl

Yet Another JSON Library (yajl)是一个快速且事件驱动的JSON库,适合高性能场景。

安装：

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install libyajl-dev

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <yajl/yajl_gen.h>
int main() {
    yajl_gen gen = yajl_gen_alloc(NULL);
    const unsigned char *buf;
    size_t len;
    // 构建JSON
    yajl_gen_map_open(gen);
    yajl_gen_string(gen, (const unsigned char *)"name", strlen("name"));
    yajl_gen_string(gen, (const unsigned char *)"John", strlen("John"));
    yajl_gen_string(gen, (const unsigned char *)"age", strlen("age"));
    yajl_gen_integer(gen, 30);
    yajl_gen_string(gen, (const unsigned char *)"isStudent", strlen("isStudent"));
    yajl_gen_bool(gen, 0);
    // 数组
    yajl_gen_string(gen, (const unsigned char *)"courses", strlen("courses"));
    yajl_gen_array_open(gen);
    yajl_gen_string(gen, (const unsigned char *)"Math", strlen("Math"));
    yajl_gen_string(gen, (const unsigned char *)"Science", strlen("Science"));
    yajl_gen_array_close(gen);
    yajl_gen_map_close(gen);
    // 获取结果
    yajl_gen_get_buf(gen, &buf, &len);
    printf("%.*s\n", (int)len, buf);
    // 释放资源
    yajl_gen_free(gen);
    return 0;
}

选择合适的JSON库

选择建议：

• 简单项目：cJSON或Jansson
• 高性能需求：yajl
• 需要自动内存管理：Jansson

最佳实践

1. 错误处理：始终检查库函数的返回值，处理可能的错误
2. 内存管理：注意释放分配的资源，避免内存泄漏
3. 字符串安全：使用安全的字符串函数，防止缓冲区溢出
4. 格式化输出：对于调试，使用缩进格式化的JSON输出
5. 性能考虑：对于高频调用，考虑重用JSON生成器对象

在C语言中生成JSON数据，可以根据项目需求选择不同的方法，手动拼接适合极简单场景，而第三方库（如cJSON、Jansson、yajl）则提供了更强大、更安全的解决方案，推荐在大多数情况下使用成熟的JSON库，以提高开发效率和代码质量，随着物联网和嵌入式系统的发展，C语言的JSON处理能力将变得越来越重要,这些方法将为开发者带来更多可能性。