json是目前最為流行的文本數(shù)據(jù)傳輸格式，特別是在網(wǎng)絡(luò)通信上廣泛應(yīng)用，隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，在嵌入式設(shè)備上，也需要開(kāi)始使用json進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，那么，如何快速簡(jiǎn)潔地用C語(yǔ)言進(jìn)行json的序列化和反序列化呢？

當(dāng)前，應(yīng)用最廣泛的C語(yǔ)言json解析庫(kù)當(dāng)屬cJSON，但是，使用cJSON讀json進(jìn)行序列化和反序列化，需要根據(jù)key一個(gè)一個(gè)進(jìn)行處理，會(huì)導(dǎo)致代碼冗余，邏輯性不強(qiáng)，哪有沒(méi)有更好的方法呢？

思路

在Android平臺(tái)，一般會(huì)使用gson等工具解析json，這些工具將json直接映射成對(duì)象，在C語(yǔ)言上使用對(duì)象的概念，我們需要借助結(jié)構(gòu)體，然而，最大的問(wèn)題在于，C語(yǔ)言沒(méi)有高級(jí)語(yǔ)言具有的反射機(jī)制，直接從json映射到結(jié)構(gòu)體對(duì)象幾乎是不可能的。

怎么解決呢，既然C語(yǔ)言沒(méi)有反射機(jī)制，那么我們可以自己定義一套類(lèi)似于反射的機(jī)制，這里我將其稱(chēng)之為結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)模型，在數(shù)據(jù)模型中，我們需要準(zhǔn)確地描述結(jié)構(gòu)體的特征，包括結(jié)構(gòu)體各成員的名稱(chēng)，類(lèi)型，在結(jié)構(gòu)體中的偏移。

有了這些，我們可以在解析josn的時(shí)候，將解析得到的數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)的內(nèi)存里面去，或者是在序列化的時(shí)候，直接從對(duì)應(yīng)的內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理。

實(shí)現(xiàn)

CSON正是采用上面說(shuō)到的思路，使用數(shù)據(jù)模型對(duì)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行描述，然后基于cJSON，根據(jù)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行解析，將解析得到的數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)的內(nèi)存區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)從json到結(jié)構(gòu)體對(duì)象的映射。

CSON最基本的數(shù)據(jù)模型定義如下：

typedef struct cson_model
{
    CsonType type;                      /**< 數(shù)據(jù)類(lèi)型 */
    char *key;                          /**< 元素鍵值 */
    short offset;                       /**< 元素偏移 */
} CsonModel;

通過(guò)type描述結(jié)構(gòu)體成員的數(shù)據(jù)類(lèi)型，key描述該成員在json中對(duì)應(yīng)的字段，offset描述該結(jié)構(gòu)體成員在結(jié)構(gòu)體中的偏移，CSON在解析json的時(shí)候，根據(jù)type調(diào)用相應(yīng)的cJSON API并傳遞key作為參數(shù)，得到解析出的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)offset將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)的內(nèi)存空間。

比如說(shuō)這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)體：

struct project
{
    int id;
    char *name;
}

該結(jié)構(gòu)體包含兩個(gè)成員，對(duì)于成員id，我們使用數(shù)據(jù)模型對(duì)其進(jìn)行描述

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

對(duì)于結(jié)構(gòu)體的每個(gè)成員，都進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的定義，就可以得到一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)模型，CSON會(huì)根據(jù)這個(gè)模型，進(jìn)行解析。

因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)直接寫(xiě)內(nèi)存的方式，所以在寫(xiě)不同類(lèi)型的量到內(nèi)存中時(shí)，會(huì)多次用到強(qiáng)制轉(zhuǎn)型，導(dǎo)致CSON中賦值的代碼都類(lèi)似于：

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

當(dāng)然，上面說(shuō)到的數(shù)據(jù)模型，只適用于基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)，對(duì)于子結(jié)構(gòu)體，鏈表，數(shù)組等，需要對(duì)數(shù)據(jù)模型的定義進(jìn)行擴(kuò)充，有興趣的朋友可以直接閱讀CSON源碼。