使用jsmn解析JSON数据的入门指南

什么是jsmn

jsmn是一个轻量级的JSON解析器，特别适合嵌入式系统和资源受限的环境。它不分配内存，不依赖任何标准库以外的库，使得它非常小巧高效。jsmn的设计哲学是"最小但足够"，它只做JSON解析这一件事，但做得很好。

示例代码解析

这个简单的示例展示了如何使用jsmn来解析一个已知结构的JSON字符串。让我们逐步分析这个示例的工作原理。

1. 初始化解析器

jsmn_parser p;
jsmntok_t t[128]; /* 我们预计不超过128个token */
jsmn_init(&p);

首先我们初始化一个jsmn解析器对象，并准备一个token数组来存储解析结果。这里预设了128个token的空间，对于简单JSON通常足够。

2. 解析JSON字符串

r = jsmn_parse(&p, JSON_STRING, strlen(JSON_STRING), t, sizeof(t)/sizeof(t[0]));

调用jsmn_parse函数进行实际解析，传入：

• 解析器对象
• JSON字符串及其长度
• token数组及其容量

返回值r表示解析出的token数量，如果为负则表示错误。

3. 验证顶层元素

if (r < 1 || t[0].type != JSMN_OBJECT) {
    printf("Object expected\n");
    return 1;
}

检查顶层元素是否为对象类型（JSON对象），这是我们对这个特定JSON结构的预期。

4. 遍历解析结果

核心部分是一个循环，遍历所有token来提取我们需要的数据：

for (i = 1; i < r; i++) {
    if (jsoneq(JSON_STRING, &t[i], "user") == 0) {
        printf("- User: %.*s\n", t[i+1].end - t[i+1].start, 
               JSON_STRING + t[i+1].start);
        i++;
    }
    // 其他字段处理...
}

jsoneq是一个辅助函数，用于比较JSON中的字符串是否与给定字符串匹配。当找到一个键时，它的值通常就在下一个token中。

关键概念解析

Token类型

jsmn定义了以下几种token类型：

• JSMN_PRIMITIVE：true/false/null/数字
• JSMN_STRING：字符串
• JSMN_OBJECT：JSON对象
• JSMN_ARRAY：JSON数组

Token结构

每个token包含以下信息：

• type：token类型
• start/end：在原始JSON字符串中的位置
• size：对于对象表示键值对数量，对于数组表示元素数量

解析流程

1. 初始化解析器
2. 调用jsmn_parse获取token列表
3. 遍历token列表，根据token类型和位置提取数据
4. 注意token之间的父子关系（对象/数组与其内容）

实际应用建议

1. 错误处理：总是检查jsmn_parse的返回值，负值表示错误
2. 内存管理：预先分配足够的token空间，复杂JSON可能需要更多token
3. 类型检查：访问值前确认token类型是否符合预期
4. 性能考虑：对于已知结构的JSON，可以优化解析流程，如示例所示

为什么选择jsmn

• 轻量级：非常适合嵌入式系统
• 零内存分配：解析过程不动态分配内存
• 简单API：学习曲线平缓
• 可移植性：纯C实现，无外部依赖

这个简单示例展示了jsmn的基本用法，对于更复杂的JSON结构，原理是相同的，只是需要更细致的token遍历逻辑。理解了这个示例，你就掌握了使用jsmn解析JSON的核心方法。