cJSON：一个轻量级C语言JSON解析器

JSON是一种轻量级的数据交换格式，采用键值对结构存储数据，易于读写和机器解析。cJSON是一个C语言实现的JSON解析器，通过链表结构存储JSON数据，支持数据的封装与解析。使用时需注意内存管理，及时释放分配的内存，并可通过钩子函数自定义内存管理方式。cJSON提供了简洁的API用于创建、修改和解析JSON数据，适用于嵌入式系统等资源受限环境。

蜕变的小白

372人浏览 · 2026-03-12 14:38:32

蜕变的小白 · 2026-03-12 14:38:32 发布

JSON：轻量级的数据格式

JSON全称 JavaScript Object Notation，即 JS对象简谱，是一种轻量级的数据格式。

它采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据，语法简洁、层次结构清晰，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，有效的提升了网络传输效率。

JSON：语法规则

JSON对象是一个无序的“名称、值”键值对的集合

以"{"开始，以"}"结束，允许嵌套使用
每个名称和值成对出现，名称和值之间使用：分隔
键值对之间用，分隔
在这些字符前后允许存在无意义的空白符

键值

对于键值，可以有如下值

一个新的json对象
数组：使用"["和"]"表示
数字：直接表示，可以是整数也可以是浮点数
字符串：使用引号"表示
字面值：false、null、true中的一个（必须是小写）

{

    "name": "mculover666",

    "age": 22,

    "weight": 55.5

    "address":

    {

        "country": "China",

        "zip-code": 111111

    },

    "skill": ["c", "Java", "Python"],

    "student": false

}

cJSON

cJSON的源码文件只有两个：

cJSON.h
cJSON.c

使用的时候，只需要将这两个文件复制到工程目录，然后包含头文件cJSON.h即可，如下：

#include "cJSON.h"

cJSON数据结构和设计思想

cJSON的设计思想从其数据结构上就能反映出来。

cJSON使用cJSON结构体来表示一个JSON数据，定义在cJSON.h中，源码如下：

/* 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;

cJSON的设计很巧妙。

首先，它不是将一整段JSON数据抽象出来，而是将其中的一条JSON数据抽象出来，也就是一个键值对，用上面的结构体 strcut cJSON 来表示，其中用来存放值的成员列表如下：

String：用于表示该键值对的名称；
type：用于表示该键值对中值的类型；
valuestring：如果键值类型(type)是字符串，则将该指针指向键值；
valueint：如果键值类型(type)是整数，则将该指针指向键值；
valuedouble：如果键值类型(type)是浮点数，则将该指针指向键值；

其次，一段完整的JSON数据中由很多键值对组成，并且涉及到键值对的查找、删除、添加，所以使用链表来存储整段JSON数据，如上面的代码所示：

next指针：指向下一个键值对
prev指针指向上一个键值对

最后，因为JSON数据支持嵌套，所以一个键值对的值会是一个新的JSON数据对象（一条新的链表），也有可能是一个数组，方便起见，在cJSON中，数组也表示为一个数组对象，用链表存储，所以：

在键值对结构体中，当该键值对的值是一个嵌套的JSON数据或者一个数组时，由child指针指向该条新链表。

JSON：数据封装

1.封装方法

封装JSON数据的过程，其实就是创建链表和向链表中添加节点的过程。

首先来讲述一下链表中的一些术语：

头指针：指向链表头结点的指针；
头结点：不存放有效数据，方便链表操作；
首节点：第一个存放有效数据的节点；
尾节点：最后一个存放有效数据的节点；

明白了这几个概念之后，我们开始讲述创建一段完整的JSON数据，即如何创建一条完整的链表。

① 创建头指针：

cJSON* cjson_test = NULL;

② 创建头结点，并将头指针指向头结点：

cjson_test = cJSON_CreateObject();

③ 尽情的向链表中添加节点：

cJSON_AddNullToObject(cJSON * const object, const char * const name);

cJSON_AddTrueToObject(cJSON * const object, const char * const name);

cJSON_AddFalseToObject(cJSON * const object, const char * const name);

cJSON_AddBoolToObject(cJSON * const object, const char * const name, const cJSON_bool boolean);

cJSON_AddNumberToObject(cJSON * const object, const char * const name, const double number);

cJSON_AddStringToObject(cJSON * const object, const char * const name, const char * const string);

cJSON_AddRawToObject(cJSON * const object, const char * const name, const char * const raw);

cJSON_AddObjectToObject(cJSON * const object, const char * const name);

cJSON_AddArrayToObject(cJSON * const object, const char * const name);

2.输出JSON数据

上面讲述，一段完整的JSON数据就是一条长长的链表，那么，如何打印出这段JSON数据呢？

cJSON提供了一个API，可以将整条链表中存放的JSON信息输出到一个字符串中：

(char *) cJSON_Print(const cJSON *item);

使用的时候，只需要接收该函数返回的指针地址即可。

3.封装数据和打印数据示例

单纯的讲述方法还不够，下面用一个例子来说明，封装出开头给出的那段JSON数据：

#include <stdio.h>

#include "cJSON.h"

int main(void)

{

    cJSON* cjson_test = NULL;

    cJSON* cjson_address = NULL;

    cJSON* cjson_skill = NULL;

    char* str = NULL;

    /* 创建一个JSON数据对象(链表头结点) */

    cjson_test = cJSON_CreateObject();

    /* 添加一条字符串类型的JSON数据(添加一个链表节点) */

    cJSON_AddStringToObject(cjson_test, "name", "mculover666");

    /* 添加一条整数类型的JSON数据(添加一个链表节点) */

    cJSON_AddNumberToObject(cjson_test, "age", 22);

    /* 添加一条浮点类型的JSON数据(添加一个链表节点) */

    cJSON_AddNumberToObject(cjson_test, "weight", 55.5);

    /* 添加一个嵌套的JSON数据（添加一个链表节点） */

    cjson_address = cJSON_CreateObject();

    cJSON_AddStringToObject(cjson_address, "country", "China");

    cJSON_AddNumberToObject(cjson_address, "zip-code", 111111);

    cJSON_AddItemToObject(cjson_test, "address", cjson_address);

    /* 添加一个数组类型的JSON数据(添加一个链表节点) */

    cjson_skill = cJSON_CreateArray();

    cJSON_AddItemToArray(cjson_skill, cJSON_CreateString( "C" ));

    cJSON_AddItemToArray(cjson_skill, cJSON_CreateString( "Java" ));

    cJSON_AddItemToArray(cjson_skill, cJSON_CreateString( "Python" ));

    cJSON_AddItemToObject(cjson_test, "skill", cjson_skill);

    /* 添加一个值为 False 的布尔类型的JSON数据(添加一个链表节点) */

    cJSON_AddFalseToObject(cjson_test, "student");

    /* 打印JSON对象(整条链表)的所有数据 */

    str = cJSON_Print(cjson_test);

    printf("%s\n", str);

    return 0;

}

cJSON数据解析

解析JSON数据的过程，其实就是剥离一个一个链表节点(键值对)的过程。

① 创建链表头指针：

cJSON* cjson_test = NULL;

② 解析整段JSON数据，并将链表头结点地址返回，赋值给头指针：

解析整段数据使用的API只有一个：

(cJSON *) cJSON_Parse(const char *value);

③ 根据键值对的名称从链表中取出对应的值，返回该键值对(链表节点)的地址

(cJSON *) cJSON_GetObjectItem(const cJSON * const object, const char * const string);

④ 如果JSON数据的值是数组，使用下面的两个API提取数据：

(int) cJSON_GetArraySize(const cJSON *array);

(cJSON *) cJSON_GetArrayItem(const cJSON *array, int index);

1.解析示例

#include <stdio.h>

#include "cJSON.h"

char *message =

"{                              \

    \"name\":\"mculover666\",   \

    \"age\": 22,                \

    \"weight\": 55.5,           \

    \"address\":                \

        {                       \

            \"country\": \"China\",\

            \"zip-code\": 111111\

        },                      \

    \"skill\": [\"c\", \"Java\", \"Python\"],\

    \"student\": false          \

}";

int main(void)

{

    cJSON* cjson_test = NULL;

    cJSON* cjson_name = NULL;

    cJSON* cjson_age = NULL;

    cJSON* cjson_weight = NULL;

    cJSON* cjson_address = NULL;

    cJSON* cjson_address_country = NULL;

    cJSON* cjson_address_zipcode = NULL;

    cJSON* cjson_skill = NULL;

    cJSON* cjson_student = NULL;

    int    skill_array_size = 0, i = 0;

    cJSON* cjson_skill_item = NULL;

    /* 解析整段JSO数据 */

    cjson_test = cJSON_Parse(message);

    if(cjson_test == NULL)

    {

        printf("parse fail.\n");

        return -1;

    }

    /* 依次根据名称提取JSON数据（键值对） */

    cjson_name = cJSON_GetObjectItem(cjson_test, "name");

    cjson_age = cJSON_GetObjectItem(cjson_test, "age");

    cjson_weight = cJSON_GetObjectItem(cjson_test, "weight");

    printf("name: %s\n", cjson_name->valuestring);

    printf("age:%d\n", cjson_age->valueint);

    printf("weight:%.1f\n", cjson_weight->valuedouble);

    /* 解析嵌套json数据 */

    cjson_address = cJSON_GetObjectItem(cjson_test, "address");

    cjson_address_country = cJSON_GetObjectItem(cjson_address, "country");

    cjson_address_zipcode = cJSON_GetObjectItem(cjson_address, "zip-code");

    printf("address-country:%s\naddress-zipcode:%d\n", cjson_address_country->valuestring, cjson_address_zipcode->valueint);

    /* 解析数组 */

    cjson_skill = cJSON_GetObjectItem(cjson_test, "skill");

    skill_array_size = cJSON_GetArraySize(cjson_skill);

    printf("skill:[");

    for(i = 0; i < skill_array_size; i++)

    {

        cjson_skill_item = cJSON_GetArrayItem(cjson_skill, i);

        printf("%s,", cjson_skill_item->valuestring);

    }

    printf("\b]\n");

    /* 解析布尔型数据 */

    cjson_student = cJSON_GetObjectItem(cjson_test, "student");

    if(cjson_student->valueint == 0)

    {

        printf("student: false\n");

    }

    else

    {

        printf("student:error\n");

    }

    return 0;

}

2.注意事项

在本示例中，因为我提前知道数据的类型，比如字符型或者浮点型，所以我直接使用指针指向对应的数据域提取，在实际使用时，如果提前不确定数据类型，应该先判断type的值，确定数据类型，再从对应的数据域中提取数据。

cJSON使用过程中的内存问题

1.内存及时释放

cJSON的所有操作都是基于链表的，所以cJSON在使用过程中大量的使用malloc从堆中分配动态内存的，所以在使用完之后，应当及时调用下面的函数，清空cJSON指针所指向的内存，该函数也可用于删除某一条数据：

(void) cJSON_Delete(cJSON *item);

注意：该函数删除一条JSON数据时，如果有嵌套，会连带删除。

2.内存钩子

cJSON在支持自定义malloc函数和free函数，方法如下：

① 使用cJSON_Hooks来连接自定义malloc函数和free函数：

typedef struct cJSON_Hooks

{

      /* malloc/free are CDECL on Windows regardless of the default calling convention of the compiler, so ensure the hooks allow passing those functions directly. */

      void *(CJSON_CDECL *malloc_fn)(size_t sz);

      void (CJSON_CDECL *free_fn)(void *ptr);

} cJSON_Hooks;

② 初始化钩子cJSON_Hooks

(void) cJSON_InitHooks(cJSON_Hooks* hooks);

openvela

openvela 操作系统专为 AIoT 领域量身定制，以轻量化、标准兼容、安全性和高度可扩展性为核心特点。openvela 以其卓越的技术优势，已成为众多物联网设备和 AI 硬件的技术首选，涵盖了智能手表、运动手环、智能音箱、耳机、智能家居设备以及机器人等多个领域。

更多推荐

小米开源声音克隆大模型OmniVoice完整使用指南｜3秒克隆人声｜支持600多种语言和中文方言｜比ElevenLabs还准的词错率｜Apache-2.0免费商用｜整合包一键启动无需配环境｜附详细安装

openvela

小米开源大模型 MiMo 登顶全球第一，还白送百万亿 Token？手把手教你薅羊毛

小米开源大模型 MiMo 登顶全球第一，还白送百万亿 Token？手把手教你薅羊毛小米这次不是「年轻人的第一台SUV」，而是「开发者的第一个免费AI大脑」。 📌 导读：小米突然开源了自家最强AI大模型 MiMo V2.5，登顶全球开源第一，MIT协议随便商用。更狠的是，同步上线百万亿Token免费送活动，最高价值659元。活动5月28日截止，手慢无。一、小米突然放大招 4月28日，雷军亲自