基于esp32-s3，写一个实现json键值对数据创建和读写解析c例程

以下是一个基于 ESP32 - S3 使用 ESP - IDF 框架实现 JSON 键值对数据创建、读写和解析的 C 语言例程。

环境准备

确保你已经安装了 ESP - IDF 开发环境，并且可以正常编译和烧录代码到 ESP32 - S3 开发板。

代码示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "esp_log.h"
#include "cJSON.h"

// 日志标签
static const char *TAG = "JSON_EXAMPLE";

// 创建 JSON 键值对数据
char* create_json_data() {
    // 创建一个新的 JSON 对象
    cJSON *root = cJSON_CreateObject();
    if (root == NULL) {
        ESP_LOGE(TAG, "Failed to create JSON object");
        return NULL;
    }

    // 添加键值对到 JSON 对象
    cJSON_AddStringToObject(root, "name", "John Doe");
    cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 30);
    cJSON_AddBoolToObject(root, "is_student", false);

    // 将 JSON 对象转换为字符串
    char *json_string = cJSON_Print(root);
    if (json_string == NULL) {
        ESP_LOGE(TAG, "Failed to print JSON object");
        cJSON_Delete(root);
        return NULL;
    }

    // 删除 JSON 对象
    cJSON_Delete(root);

    return json_string;
}

// 解析 JSON 数据
void parse_json_data(const char *json_string) {
    // 解析 JSON 字符串
    cJSON *root = cJSON_Parse(json_string);
    if (root == NULL) {
        const char *error_ptr = cJSON_GetErrorPtr();
        if (error_ptr != NULL) {
            ESP_LOGE(TAG, "Error before: %s", error_ptr);
        }
        return;
    }

    // 读取键值对
    cJSON *name = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "name");
    cJSON *age = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "age");
    cJSON *is_student = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "is_student");

    if (cJSON_IsString(name) && (name->valuestring != NULL)) {
        ESP_LOGI(TAG, "Name: %s", name->valuestring);
    }
    if (cJSON_IsNumber(age)) {
        ESP_LOGI(TAG, "Age: %d", age->valueint);
    }
    if (cJSON_IsBool(is_student)) {
        ESP_LOGI(TAG, "Is Student: %s", cJSON_IsTrue(is_student) ? "true" : "false");
    }

    // 删除解析后的 JSON 对象
    cJSON_Delete(root);
}

void app_main(void) {
    // 创建 JSON 数据
    char *json_string = create_json_data();
    if (json_string != NULL) {
        ESP_LOGI(TAG, "Created JSON data: %s", json_string);

        // 解析 JSON 数据
        parse_json_data(json_string);

        // 释放 JSON 字符串内存
        cJSON_free(json_string);
    }
}

代码解释

1. 引入头文件：引入了 stdio.h、string.h、esp_log.h 和 cJSON.h 头文件，分别用于标准输入输出、字符串处理、ESP - IDF 日志和 JSON 处理。
2. 创建 JSON 数据：create_json_data() 函数创建一个新的 JSON 对象，并添加键值对。然后将 JSON 对象转换为字符串并返回。
3. 解析 JSON 数据：parse_json_data() 函数解析传入的 JSON 字符串，并读取其中的键值对。最后打印出读取到的值。
4. 主函数：在 app_main() 函数中，调用 create_json_data() 函数创建 JSON 数据，打印创建的 JSON 字符串，然后调用 parse_json_data() 函数解析 JSON 数据。最后释放 JSON 字符串占用的内存。

编译和运行

将上述代码保存为一个 .c 文件，例如 main.c，并将其放置在 ESP - IDF 项目的 main 目录下。然后在终端中进入项目目录，执行以下命令进行编译和烧录：

idf.py build
idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash monitor

请将 /dev/ttyUSB0 替换为你的 ESP32 - S3 开发板所使用的串口设备。

注意事项

• 本示例使用了 cJSON 库，该库是一个轻量级的 JSON 解析库，已经集成在 ESP - IDF 中。
• 在使用 cJSON 库时，需要注意内存管理，避免内存泄漏。例如，在创建 JSON 对象和打印 JSON 字符串后，需要调用 cJSON_Delete() 和 cJSON_free() 函数释放内存。

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以下是几个在 C 语言中多行书写包含字符串和整型混合值的 JSON 键值对数据的例子，分别展示了不同的实现方式。

方式一：利用相邻字符串常量自动拼接特性

#include <stdio.h>

int main() {
    const char *json_data = "{"
        "\"name\": \"John Doe\","
        "\"age\": 30,"
        "\"city\": \"New York\","
        "\"id\": 12345,"
        "\"email\": \"johndoe@example.com\""
    "}";

    printf("%s\n", json_data);
    return 0;
}

代码解释：

• 编译器会自动把相邻的字符串常量拼接成一个完整的字符串。这里将 JSON 的各个键值对拆分成多行书写，其中 "name" 和 "city"、"email" 的值是字符串，而 "age" 和 "id" 的值是整型。
• 最后使用 printf 函数将拼接好的 JSON 字符串输出。

方式二：使用字符串拼接函数

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char json[512] = "{ ";
    // 拼接字符串值的键值对
    strcat(json, "\"name\": \"John Doe\", ");
    // 拼接整型值的键值对
    char age_str[10];
    sprintf(age_str, "\"age\": %d, ", 30);
    strcat(json, age_str);
    strcat(json, "\"city\": \"New York\", ");
    char id_str[10];
    sprintf(id_str, "\"id\": %d, ", 12345);
    strcat(json, id_str);
    strcat(json, "\"email\": \"johndoe@example.com\" ");
    strcat(json, "}");

    printf("%s\n", json);
    return 0;
}

代码解释：

• 首先定义一个足够大的字符数组 json 用于存储拼接后的 JSON 字符串，并初始化为 { 作为 JSON 对象的起始。
• 对于字符串值的键值对，直接使用 strcat 函数进行拼接。
• 对于整型值的键值对，先使用 sprintf 函数将整型值转换为字符串格式，再将其拼接到 json 数组中。
• 最后拼接上结束的花括号 }，并使用 printf 函数输出最终的 JSON 字符串。

方式三：使用宏定义辅助拼接

#include <stdio.h>

#define JSON_KEY_VALUE(key, value) "\"" #key "\": " #value ","

int main() {
    const char *json_data = "{"
        JSON_KEY_VALUE(name, "John Doe")
        JSON_KEY_VALUE(age, 30)
        JSON_KEY_VALUE(city, "New York")
        JSON_KEY_VALUE(id, 12345)
        "\"email\": \"johndoe@example.com\""
    "}";

    printf("%s\n", json_data);
    return 0;
}

代码解释：

• 定义了一个宏 JSON_KEY_VALUE，它可以将键和值转换为 JSON 键值对的字符串格式。
• 在构建 JSON 字符串时，使用这个宏来处理大部分的键值对，对于一些特殊情况（如最后一个键值对不需要逗号）则直接书写。
• 最后将拼接好的 JSON 字符串输出。

这几种方式都能实现多行书写包含字符串和整型混合值的 JSON 键值对数据，你可以根据实际情况选择最合适的方法。