C语言中一种cJSON与结构体互转的方法

前言

json是目前最为流行的文本数据传输格式，特别是在网络通信上广泛应用，随着物联网的兴起，在嵌入式设备上，也需要开始使用json进行数据传输，那么，如何快速简洁地用C语言进行json的序列化和反序列化呢？oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

当前，应用最广泛的C语言json解析库当属cJSON，但是，使用cJSON读json进行序列化和反序列化，需要根据key一个一个进行处理，会导致代码冗余，逻辑性不强，哪有没有更好的方法呢？oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

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思路

在Android平台，一般会使用gson等工具解析json，这些工具将json直接映射成对象，在C语言上使用对象的概念，我们需要借助结构体，然而，最大的问题在于，C语言没有高级语言具有的反射机制，直接从json映射到结构体对象几乎是不可能的。oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

怎么解决呢，既然C语言没有反射机制，那么我们可以自己定义一套类似于反射的机制，这里我将其称之为结构体数据模型，在数据模型中，我们需要准确地描述结构体的特征，包括结构体各成员的名称，类型，在结构体中的偏移。oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

有了这些，我们可以在解析josn的时候，将解析得到的数据直接写入到对应的内存里面去，或者是在序列化的时候，直接从对应的内存中读取数据，进行处理。oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

实现

CSON正是采用上面说到的思路，使用数据模型对结构体进行描述，然后基于cJSON，根据数据模型进行解析，将解析得到的数据直接写入到对应的内存区域，从而实现从json到结构体对象的映射。oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

CSON最基本的数据模型定义如下：oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

typedef struct cson_model{    CsonType type;                      /**< 数据类型 */    char *key;                          /**< 元素键值 */    short offset;                       /**< 元素偏移 */} CsonModel;

通过type描述结构体成员的数据类型，key描述该成员在json中对应的字段，offset描述该结构体成员在结构体中的偏移，CSON在解析json的时候，根据type调用相应的cJSON API并传递key作为参数，得到解析出的数据，然后根据offset将数据写入到对应的内存空间。oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

比如说这样一个结构体：oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

struct project{    int id;    char *name;}

该结构体包含两个成员，对于成员id，我们使用数据模型对其进行描述：oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

{.type=CSON_TYPE_CHAR, key="id", offset=0}

对于结构体的每个成员，都进行数据模型的定义，就可以得到一个完整的结构体数据模型，CSON会根据这个模型，进行解析。oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

因为是通过直接写内存的方式，所以在写不同类型的量到内存中时，会多次用到强制转型，导致CSON中赋值的代码都类似于：oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

*(int *)((int)obj + model[i].offset) = (int)csonDecodeNumber(json, model[i].key);

当然，上面说到的数据模型，只适用于基本数据类型的数据，对于子结构体，链表，数组等，需要对数据模型的定义进行扩充，有兴趣的朋友可以直接阅读CSON源码。oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

CSON使用实例

(1) 声明结构体：oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

/** 项目结构体 */struct project{    int id;    char *name;};/** 仓库结构体 */struct hub{    int id;    char *user;    struct project *cson;};

(2) 定义数据模型：oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

对每一个需要使用cson的结构体，都需要定义相对应的数据模型oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

/** 项目结构体数据模型 */CsonModel projectModel[] ={    CSON_MODEL_OBJ(struct project),    CSON_MODEL_INT(struct project, id),    CSON_MODEL_STRING(struct project, name),};/** 仓库结构体数据模型 */CsonModel hubModel[] ={    CSON_MODEL_OBJ(struct hub),    CSON_MODEL_INT(struct hub, id),    CSON_MODEL_STRING(struct hub, user),    CSON_MODEL_STRUCT(struct hub, cson, projectModel, sizeof(projectModel)/sizeof(CsonModel))};

(3) 使用CSON解析：oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

只需要定义好数据模型，就可以使用CSON读json进行序列化和反序列化oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

void csonDemo(void){    char *jsonDemo = "{/"id/": 1, /"user/": /"Letter/", /"cson/": {/"id/": 2, /"name/": /"cson/"}}";    /** 解析json */    struct hub *pHub = csonDecode(jsonDemo, hubModel, sizeof(hubModel)/sizeof(CsonModel));    printf("hub: id: %d, user: %s, project id: %d, project name: %s/r/n",        pHub->id, pHub->user, pHub->cson->id, pHub->cson->name);    /** 序列化对象 */    char *formatJson = csonEncodeFormatted(pHub, hubModel, sizeof(hubModel)/sizeof(CsonModel));    printf("format json: %s/r/n", formatJson);    /** 释放结构体对象 */    csonFree(pHub, hubModel, sizeof(hubModel)/sizeof(CsonModel));    /** 释放序列化生成的json字符串 */    csonFreeJson(formatJson);}

运行结果：oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

hub: id: 1, user: Letter, project id: 2, project name: csonformat json: {        "id":   1,        "user": "Letter",        "cson": {                "id":   2,                "name": "cson"        }}

可以看到，无论是解析json，还是序列化结构体到json，在使用CSON的情况下，都只需要一行代码就可以解决，同样的操作，在使用原生cJSON的情况下，你可能需要多次判断，解析元素。oEy28资讯网——每日最新资讯28at.com

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