数据交互协议——JSON_json数据协议是干什么的

作者：konishi5202
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JSON概述

1.1 JSON介绍

JSON：JavaScript对象表示法（JavaScript Object Notation）。是一种轻量级的数据交换格式。它基于ECMAScript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C语音家族的习惯（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。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成（一般用于提升网络传输速率）。

JSON解析器和JSON库支持许多不同的编程语言。JSON文本格式在语法上与创建JavaScript对象的代码相同。由于这种相似性，无需解释器，JavaScript程序能够使用内建的eval()函数，用JSON数据来生成原生的JavaScript对象。

JSON是存储和交换文本信息的语法，类似XML。但JSON比XML更小、更快、更易解析；且JSON具有自我描述性、语法简单，易于理解。

1.2 JSON语法

JSON语法是JavaScript对象表示法语法的子集：

• 数据在键值对中；
• 数据由逗号分隔；
• 花括号保存对象，也称一个JSON对象；
• 方括号保存数组，每个数组成员由逗号隔开，并且每个数组成员可以是JSON对象、数组、键值对

JSON的三种语法：

• 键/值对key:value，用半角冒号分割。比如"name":“Faye”。
• 文档对象JSON对象写在花括号中，可以包含多个键/值对。比如{“name”:“Faye”, “address”:“北京”}。
• 数组JSON数组在方括号中书写：数组成员可以是对象、值，也可以是数组(只要有意义)。比如{“love”: [“乒乓球”,“高尔夫”,“斯诺克”,“羽毛球”,“LOL”,“撩妹”]}。

JSON的值可以是：数字（整数或浮点数）、字符串（在双引号中）、逻辑值（true or false）、数组（在方括号中）、对象（在花括号中）、NULL。

二、 cJSON介绍

C语言实现json格式的传输，可以在工程文件中配置json库。
cJSON是一个c语言头文件，cJOSN采用链表存储。

cJSON库在使用的时候需要两部，将cJSON.h文件添加到项目中；如果在命令行中进行连接还需要加上-lm表示链接math库。

2.1 源码获取

三、cJSON数据结构和接口

3.1数据结构定义

双向链表

/* cJSON Types: */
#define cJSON_Invalid (0)
#define cJSON_False  (1 << 0)
#define cJSON_True   (1 << 1)
#define cJSON_NULL   (1 << 2)
#define cJSON_Number (1 << 3)
#define cJSON_String (1 << 4)
#define cJSON_Array  (1 << 5)
#define cJSON_Object (1 << 6)
#define cJSON_Raw    (1 << 7) /* raw json */

#define cJSON_IsReference 256
#define cJSON_StringIsConst 512

/* The cJSON structure: */
typedef struct cJSON
{
    /* next/prev allow you to walk array/object chains. Alternatively, use GetArraySize/GetArrayItem/GetObjectItem */
    struct cJSON *next;
    struct cJSON *prev;
    /* An array or object item will have a child pointer pointing to a chain of the items in the array/object. */
    struct cJSON *child;

    /* The type of the item, as above. */
    int type;

    /* The item's string, if type==cJSON_String  and type == cJSON_Raw */
    char *valuestring;
    /* writing to valueint is DEPRECATED, use cJSON_SetNumberValue instead */
    int valueint;
    /* The item's number, if type==cJSON_Number */
    double valuedouble;

    /* The item's name string, if this item is the child of, or is in the list of subitems of an object. */
    char *string;
} cJSON;
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3.2 cJSON_Prase

/* Supply a block of JSON, and this returns a cJSON object you can interrogate. */
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_Parse(const char *value);
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作用：将一个JSON字符串，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。

3.3 cJSON_Delete

/* Delete a cJSON entity and all subentities. */
CJSON_PUBLIC(void) cJSON_Delete(cJSON *c);
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作用：释放位于堆中cJSON结构体内存。

返回值：无

注意：在使用cJSON_Parse()获取cJSON指针后，若不再使用了，则需要调用cJSON_Delete()对其释放，否则会导致内存泄漏。

3.4 cJSON_Print

/* Render a cJSON entity to text for transfer/storage. */
CJSON_PUBLIC(char *) cJSON_Print(const cJSON *item);
/* Render a cJSON entity to text for transfer/storage without any formatting. */
CJSON_PUBLIC(char *) cJSON_PrintUnformatted(const cJSON *item);
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作用：将cJSON数据解析成JSON字符串，并在堆中开辟一块char*的内存空间存储JSON字符串。cJSON_PrintUnformatted()与cJSON_Print()类似，只是打印输出不带格式，而只是一个字符串数据。

返回值：成功返回一个char*指针该指针指向位于堆中JSON字符串，失败返回NULL。

注意：通过cJSON_Print()可以将cJSON链表中所有的cJSON对象打印出来，但是需要手动去释放对应的资源：free(char *)。

3.5 cJSON_Version

/* returns the version of cJSON as a string */
CJSON_PUBLIC(const char*) cJSON_Version(void);
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作用：获取当前使用的cJSON库的版本号。

返回值：返回一个字符串数据。

3.6 cJSON_GetArrayItem

/* Get item "string" from object. Case insensitive. */
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_GetObjectItem(const cJSON * const object, const char * const string);
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作用：从object的cJSON链中寻找key为string的cJSON对象。

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。

与cJSON_GetObjectItem()类似的接口还有(相信不用解释就能看明白)：

/* Returns the number of items in an array (or object). */
CJSON_PUBLIC(int) cJSON_GetArraySize(const cJSON *array);
/* Retrieve item number "index" from array "array". Returns NULL if unsuccessful. */
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_GetArrayItem(const cJSON *array, int index);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(const cJSON * const object, const char * const string);
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_HasObjectItem(const cJSON *object, const char *string);
/* Check if the item is a string and return its valuestring */
CJSON_PUBLIC(char *) cJSON_GetStringValue(cJSON *item);
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3.7 类型判断接口

下面的接口用于判断具体cJSON指针指向的item类型：

/* These functions check the type of an item */
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_IsInvalid(const cJSON * const item);
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_IsFalse(const cJSON * const item);
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_IsTrue(const cJSON * const item);
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_IsBool(const cJSON * const item);
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_IsNull(const cJSON * const item);
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_IsNumber(const cJSON * const item);
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_IsString(const cJSON * const item);
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_IsArray(const cJSON * const item);
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_IsObject(const cJSON * const item);
CJSON_PUBLIC(cJSON_bool) cJSON_IsRaw(const cJSON * const item);
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3.8 创建cJSON对象接口

下面的接口用于创建指定类型的cJSON数据结构对象：

/* raw json */
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateRaw(const char *raw);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateArray(void);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateObject(void);
/* These calls create a cJSON item of the appropriate type. */
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateNull(void);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateTrue(void);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateFalse(void);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateBool(cJSON_bool boolean);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateNumber(double num);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateString(const char *string);
/* These utilities create an Array of count items. */
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateIntArray(const int *numbers, int count);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateFloatArray(const float *numbers, int count);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateDoubleArray(const double *numbers, int count);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_CreateStringArray(const char **strings, int count);
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3.9 添加cJSON对象到链表

下面的接口用于将创建的cJSON对象添加到链表中：

/* Append item to the specified array/object. */
CJSON_PUBLIC(void) cJSON_AddItemToArray(cJSON *array, cJSON *item);
CJSON_PUBLIC(void) cJSON_AddItemToObject(cJSON *object, const char *string, cJSON *item);
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3.10 从cJSON对象中删除一个cJSON对象

下面的接口用于从现有的cJSON链表中删除一个对象：

/* Remove/Detatch items from Arrays/Objects. */
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_DetachItemViaPointer(cJSON *parent, cJSON * const item);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_DetachItemFromArray(cJSON *array, int which);
CJSON_PUBLIC(void) cJSON_DeleteItemFromArray(cJSON *array, int which);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_DetachItemFromObject(cJSON *object, const char *string);
CJSON_PUBLIC(cJSON *) cJSON_DetachItemFromObjectCaseSensitive(cJSON *object, const char *string);
CJSON_PUBLIC(void) cJSON_DeleteItemFromObject(cJSON *object, const char *string);
CJSON_PUBLIC(void) cJSON_DeleteItemFromObjectCaseSensitive(cJSON *object, const char *string);
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3.11 创建并添加到链表

下面的接口用于创建并添加cJSON对象到指定的链表（简化操作）：

/* Helper functions for creating and adding items to an object at the same time.
 * They return the added item or NULL on failure. */
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddNullToObject(cJSON * const object, const char * const name);
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddTrueToObject(cJSON * const object, const char * const name);
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddFalseToObject(cJSON * const object, const char * const name);
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddBoolToObject(cJSON * const object, const char * const name, const cJSON_bool boolean);
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddNumberToObject(cJSON * const object, const char * const name, const double number);
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddStringToObject(cJSON * const object, const char * const name, const char * const string);
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddRawToObject(cJSON * const object, const char * const name, const char * const raw);
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddObjectToObject(cJSON * const object, const char * const name);
CJSON_PUBLIC(cJSON*) cJSON_AddArrayToObject(cJSON * const object, const char * const name);
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