cJson之parse_value、parse_object和parse_array(五）

Json表达的内核是什么？其实就是键值对。

json 复制代码

{  
    "name":"华为mate 60 pro",  
    "price":6999,  
    "5G":true,  
    "size":6.69,
    "功能":[  
        "卫星通话",  
        "全向变焦",
        "无线充电"
    ],  
    "联系方式":{  
        "qq":"12345678",  
        "tel":12345678
    }  
}

键的类型相对简单，就是字符串，上一节parse_string主要解决的就是键的解析；而值的类型相对复杂，有字符串、整数、浮点数、布尔值、数组、对象。

parse_value就是要处理这些数据类型的解析，那是如何解析的呢？

parse_value

我们将parse_value函数分成功能段来看，其中多次使用了can_read、buffer_at_offset和strncmp方法，先说明一下

can_read是判断当前offset+size是否超过字符串总长度，防止溢出;
buffer_at_offset就是从content开始偏移offset后指向的位置，如下图就是字符t所在位置指针
strncmp 库函数，比较两个字符串的前n个字符是否相等，区分大小写
null类型,如果当前位置的4个字符是"null",那就是null类型

rust 复制代码

/* null */
if (can_read(input_buffer, 4) && (strncmp((const char*)buffer_at_offset(input_buffer), "null", 4) == 0))
{
    item->type = cJSON_NULL;
    input_buffer->offset += 4;
    return true;
}

布尔类型,判断同上

rust 复制代码

/* false */
if (can_read(input_buffer, 5) && (strncmp((const char*)buffer_at_offset(input_buffer), "false", 5) == 0))
{
    item->type = cJSON_False;
    input_buffer->offset += 5;
    return true;
}
/* true */
if (can_read(input_buffer, 4) && (strncmp((const char*)buffer_at_offset(input_buffer), "true", 4) == 0))
{
    item->type = cJSON_True;
    item->valueint = 1;
    input_buffer->offset += 4;
    return true;
}

字符串类型,首字符是引号\"本身,字符串解析在第四章分析过

scss 复制代码

/* string */
if (can_access_at_index(input_buffer, 0) && (buffer_at_offset(input_buffer)[0] == '\"'))
{
    return parse_string(item, input_buffer);
}

数字类型，首字符是正负号，或者0-9的数字，数字解析在第二章分析过

scss 复制代码

/* number */
if (can_access_at_index(input_buffer, 0) && ((buffer_at_offset(input_buffer)[0] == '-') || ((buffer_at_offset(input_buffer)[0] >= '0') && (buffer_at_offset(input_buffer)[0] <= '9'))))
{
    return parse_number(item, input_buffer);
}

数组类型，首字符是中括号，具体内容看下面parse_array一节

kotlin 复制代码

/* array */
if (can_access_at_index(input_buffer, 0) && (buffer_at_offset(input_buffer)[0] == '['))
{
    return parse_array(item, input_buffer);
}

对象类型，首字符是大括号，具体内容看下面parse_object一节

scss 复制代码

/* object */
if (can_access_at_index(input_buffer, 0) && (buffer_at_offset(input_buffer)[0] == '{'))
{
    return parse_object(item, input_buffer);
}

parse_value是解析Json的入口，它在分析完数据类型后，就交给具体的方法去解析，重点在于判断数据类型，下面是一些测试用例

scss 复制代码

assert_parse_value("null", cJSON_NULL);
assert_parse_value("true", cJSON_True);
assert_parse_value("false", cJSON_False);
assert_parse_value("1.5", cJSON_Number);
assert_parse_value("\"\"", cJSON_String);
assert_parse_value("\"hello\"", cJSON_String);
assert_parse_value("[]", cJSON_Array);
assert_parse_value("{}", cJSON_Object);

涵盖了常见的数据类型

arduino 复制代码

#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)

解析出来的数据怎么表达呢?使用的就是第二节讲过的核心数据结构cJSON

c 复制代码

typedef struct cJSON
{
// array、object类型的cJson可能有前后节点
struct cJSON *next;
struct cJSON *prev;

// array、object类型的cJson可能有子节点
struct cJSON *child;

// 这个cJson的类型，数字、字符串、布尔值、数组等
int type;

// 当类型是cJSON_String 或 cJSON_Raw 时的字符串值
char *valuestring;

// int类型值 最好使用cJSON_SetNumberValue设置 */
int valueint;

//当类型是cJSON_Number的浮点值，也同时会给valueint赋值 */
double valuedouble;

// Json对象中子项的名字，
char *string;

} cJSON;

当然，parse_value的测试用例比较简单，就上面的一些用例，cJson结构体只需要类型和值两个字段就表示了解析的数据，还没能体现cJson结构体的表达能力，完整的还得看parse_object

类型	值	子节点
cJSON_String	valueString="hello"	无
cJSON_NULL	无	无
cJSON_Number	valuedouble=1.5	无
cJSON_False	无	无
cJSON_True	valueint=1	无
cJSON_Array	无	可以有
cJSON_Object	无	可以有

parse_object

parse_object是在前面的parse_number、parse_string、parse_value的基础上，重点解决数据关系的建立。先看一个简单的例子

json 复制代码

{
    "one": 1,
    "two": 2,
    "three": 3
}

parse_object是怎么解析的呢？

首先再次确定是'{'开头的

less 复制代码

 if (cannot_access_at_index(input_buffer, 0) || (buffer_at_offset(input_buffer)[0] != '{'))
{
    goto fail; /* not an object */
}

然后是新建cJson，使用链表串起来

ini 复制代码

 cJSON *new_item = cJSON_New_Item(&(input_buffer->hooks));
   ...

/* 还没有头，建立表头 */
if (head == NULL)
{
    current_item = head = new_item;
}
else
{
    /* 添加到表尾，建立前后关系 */
    current_item->next = new_item;
    new_item->prev = current_item;
    current_item = new_item;
}

键值对中间是冒号':'，通过parse_string解析键，通过parse_value解析值，把解析的数据存在current_item中。键值对之间是逗号分隔，parse_value结束后会判断是否还有逗号，如果有的话还需要重复2、3两步

less 复制代码

if (!parse_string(current_item, input_buffer))
{
    goto fail; /* failed to parse name */
}
...

if (cannot_access_at_index(input_buffer, 0) || (buffer_at_offset(input_buffer)[0] != ':'))
{
    goto fail; /* invalid object */
}

...
if (!parse_value(current_item, input_buffer))
{
    goto fail; /* failed to parse value */
}

最后链表头节点指向尾节点，并建立cJSON_Object和链表头节点的关系，为什么要把头节点指向尾节点呢？这是为了以后添加新节点的时候，可以立马定位到尾节点，而不用遍历到尾节点

ini 复制代码

 if (head != NULL) {
        head->prev = current_item;
    }

    item->type = cJSON_Object;
    item->child = head;

结果如下图所示

上面的value比较单一，都是整数，parse_object.c文件中有全类型的测试用例,解析后的结构和上面是一样的

json 复制代码

{
    "one": 1,
    "NULL": null,
    "TRUE": true,
    "FALSE": false,
    "array": [],
    "world": "hello",
    "object": {}
}

除了正常的数据外，还有一些异常测试用例

scss 复制代码

assert_not_object("");
assert_not_object("{");
assert_not_object("}");
assert_not_object("[\"hello\",{}]");
assert_not_object("42");
assert_not_object("3.14");
assert_not_object("\"{}hello world!\n\"");

parse_array

掌握了对象的解析，数组的解析可谓信手拈来，它们之间非常类似，主要区别如下

对象的子节点是键值对
数组的子节点只有值，

类型	child
cJSON_Array	value
cJSON_Object	key-value

代码和parse_object类似，没有parse_string和对分号的判断，只需要parse_value,下面是一个数组的数据

csharp 复制代码

[
    1,
    null,
    true,
    false,
    [],
    "hello",
    {}
]

解析后的数据结构如下图

除了正常的数据，parse_array.c文件中还有一些异常用例，异常场景用来验证代码是否可以正常检测出来并处理

vbscript 复制代码

assert_not_array("");
assert_not_array("[");
assert_not_array("]");
assert_not_array("{\"hello\":[]}");
assert_not_array("42");
assert_not_array("3.14");
assert_not_array("\"[]hello world!\n\"");

结尾

至此，Json的解析方法就介绍结束了，对于复杂的Json数据也不过是简单的重复