使用 cJSON 解析超范围整数导致的 CRC 校验失败分析

使用 cJSON 解析超范围整数导致的 CRC 校验失败分析

问题现象

在文件下发过程中，发现 CRC 校验始终不通过，并且每次解析得到的 CRC 值都是固定的 2147483647。这个现象明显不符合预期，因为正常的 CRC 值应该是根据文件内容计算得出的变化值。

问题定位

通过调试发现，问题出在使用 cJSON 解析 CRC 值的过程中。让我们先看看 cJSON 的核心结构体定义：

typedef struct cJSON
{
    struct cJSON *next;
    struct cJSON *prev;
    struct cJSON *child;

    int type;
    char *valuestring;
    int valueint;       /* 已废弃的整型字段 */
    double valuedouble; /* 数值类型字段 */
    int decimal_places;
    char *string;
} cJSON;

数据类型限制

在 32 位系统中：

• int 类型是有符号的 32 位整数
• 取值范围：-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
• 最大正数值：2,147,483,647 (0x7FFFFFFF)

问题原因

1. 上位机下发的 CRC 值为：2,353,641,486
2. 这个值超出了 int 类型的最大值 2,147,483,647
3. 当使用 valueint 获取这个值时，由于超出范围，会被截断为 int 类型的最大值
4. 导致每次获取到的都是固定值 2,147,483,647

解决方案

代码修改

原代码：

uf->Crc = Crc->valueint;  // 使用已废弃的 valueint 字段

修改后：

uf->Crc = (unsigned int)Crc->valuedouble;  // 使用 valuedouble 并转换为无符号整型

修改说明

1. 使用 valuedouble 字段

   • double 类型可以精确表示大得多的整数值
   • 不会发生数值截断

2. 类型转换

   • 将 double 转换为 unsigned int
   • unsigned int 的范围是 0 ~ 4,294,967,295
   • 足够容纳我们的 CRC 值 2,353,641,486

验证结果

修改后，CRC 校验开始正常工作：

1. CRC 值不再是固定的 2,147,483,647
2. 能够正确获取上位机下发的 CRC 值
3. 文件校验结果符合预期

经验总结

注意事项

1. 在处理大数值时，要特别注意数据类型的范围限制
2. 使用 cJSON 时，优先使用 valuedouble 而不是已废弃的 valueint
3. 根据实际需求选择合适的数据类型，必要时进行安全的类型转换

最佳实践

1. 对于可能超出 int 范围的数值，使用 unsigned int 或更大范围的类型
2. 在进行类型转换时，确保目标类型能够容纳源数据
3. 在处理 JSON 数据时，注意检查数值范围和类型匹配

参考资料

• cJSON 文档：cJSON GitHub
• C 语言数据类型范围
• JSON 数值处理最佳实践