什么是 JSON文件

        JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，它独立于语言，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。JSON 基于 JavaScript 的对象字面量语法，但是它作为一种数据格式，并不仅限于 JavaScript 中使用，许多编程语言都支持 JSON 的解析和生成。

一、JSON 的基本结构

JSON 主要由两种结构构成：

1.1 对象

        在大括号 {} 内，包含零个或多个键值对（key-value pairs）。每个键值对由一个字符串键和一个值组成，键和值之间使用冒号 : 分隔，不同的键值对之间用逗号 , 分隔。

{
  "name": "Alice",
  "age": 30,
  "city": "New York"
}

1.2 数组

        在方括号 [] 内，包含有序的值列表，值之间用逗号 , 分隔。数组中的值可以是任何合法的 JSON 数据类型，包括对象、数组或其他基本类型。

[
  "apple",
  "banana",
  "cherry"
]

1.3 JSON 支持的数据类型

 JSON 支持的数据类型包括：

• 字符串（必须用双引号包围）
• 数字（整数或浮点数）
• 布尔值（true 或 false）
• 对象（键值对的集合）
• 数组（值的有序列表）
• null

二、案例说明

2.1 安装 cJSON 库（如果使用的是 Linux 系统）

git clone https://github.com/DaveGamble/cJSON.git
cd cJSON
mkdir build
cd build
cmake ..
make
sudo make install

2.2  JSON 文件 user_info.json

{
    "name": "John Doe",
    "age": 30,
    "is_employee": true,
    "address": {
        "street": "123 Main St",
        "city": "Anytown"
    },
    "phone_numbers": [
        "+1234567890",
        "+0987654321"
    ]
}

2.3  C 语言程序来读取并解析 JSON 文件

#include 
#include 
#include 

int main() {
    // 打开并读取 JSON 文件
    FILE *fp = fopen("user_info.json", "r");
    if (!fp) {fprintf(stderr, "Failed to open filen");
        return 1;
    }
    
    // 读取文件内容到缓冲区
    fseek(fp, 0, SEEK_END);
    long fileSize = ftell(fp);
    fseek(fp, 0, SEEK_SET);
    char *buffer = (char*)malloc(fileSize + 1);
    if (!buffer) {fclose(fp);
        fprintf(stderr, "Memory allocation failedn");
        return 1;
    }
    fread(buffer, 1, fileSize, fp);
    fclose(fp);
    buffer[fileSize] = '';
    
    // 解析 JSON
    cJSON *root = cJSON_Parse(buffer);
    if (!root) {free(buffer);
        fprintf(stderr, "Error before: %sn", cJSON_GetErrorPtr());
        return 1;
    }
    
    // 提取并打印信息
    const char *name = cJSON_GetObjectItem(root, "name")->valuestring;
    int age = cJSON_GetObjectItem(root, "age")->valueint;
    int is_employee = cJSON_IsTrue(cJSON_GetObjectItem(root, "is_employee"));
    
    cJSON *address = cJSON_GetObjectItem(root, "address");
    const char *street = cJSON_GetObjectItem(address, "street")->valuestring;
    const char *city = cJSON_GetObjectItem(address, "city")->valuestring;
    
    cJSON *phone_numbers = cJSON_GetObjectItem(root, "phone_numbers");
    int phone_count = cJSON_GetArraySize(phone_numbers);
    
    printf("Name: %sn", name);
    printf("Age: %dn", age);
    printf("Employee: %sn", is_employee ? "Yes" : "No");
    printf("Address: %s, %sn", street, city);
    
    for (int i = 0; i valuestring;
        printf("Phone %d: %sn", i+1, number);
    }
    
    // 清理
    cJSON_Delete(root);
    free(buffer);
    
    return 0;
}

         这个程序首先打开并读取 JSON 文件的内容，然后使用 cJSON_Parse 函数将其解析成一个 JSON 对象。之后，通过一系列的 cJSON_GetObjectItem 和 cJSON_IsTrue 调用来提取和验证 JSON 数据的不同部分，最后打印出来。请注意，运行此程序前确保已经正确安装并配置了 cJSON 库。

三、JSON 的用途

1. 数据交换：由于其简洁和可读性，JSON 成为 Web 服务中最常用的数据交换格式之一。无论是 Ajax 请求还是 RESTful API，服务器和客户端之间传递数据时，经常使用 JSON 格式。

2. 配置文件：很多应用程序和工具使用 JSON 格式来存储配置信息，因为它易于编辑且结构清晰。

3. 数据存储：虽然不像 XML 或数据库那样是专门设计用于数据存储的格式，但简单的数据可以方便地以 JSON 格式保存在文件中，尤其是在不需要复杂查询功能的场景下。

4. 命令行工具和脚本：一些命令行工具和脚本语言使用 JSON 来传递参数或输出结果，因为它的结构化特性使得处理起来非常方便。

5. 文档说明：部分 API 文档会采用 JSON Schema 格式来描述 API 接口的输入输出结构，有助于开发者理解如何构造请求和解析响应。