二. 基础数据结构

xlqblog / 2023-07-17 / 原文

二. 基础数据结构

0. 引

JSON是一个有着特殊结构的数据, 为了解析JSON, 需要使用编程语言将JSON的数据格式进行抽象, 有助于更好地, 快捷地实现JSON数据的解析.

为了使解析JSON结构的性能更好, 选用C语言实现JSON的数据结构的抽象, 以及底层的结构的解析功能实现.

1. JSON基础数据结构

JSON数据的类型只能为JSON标准所规定的五种类型:( JSON的基本数据类型)

2. JSON的基本数据类型
1. 数值: 十进制数, 不能有前导0, 可以为负数, 可以有小数部分. 还可以用e或者E表示指数部分. 不能包含非数, 如NaN. 不区分整数与浮点数.
2. 字符串: 以双引号" "括起来的零个或者多个, 支持以反斜杠开始的转义字符序列.
3. 布尔值: 表示为true或者false
4. 数组: 有序的零个或者多个值. 每个值可以为任意类型. 数组使用方括号包裹. 多个数组元素之间用逗号分隔.
5. 对象: 若干无序的"键-值对", 其中键只能是字符串. 建议但不强制要求对象中的键是独一无二的. 对象以花括号{}包裹. 多个键-值对之间使用逗号,分隔. 键与值之间使用冒号:分隔.
6. 空值: 值写为null

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1.1 JSON数据的抽象(json_value_t)

从最开始, 我们需要一个数据结构, 这个结构可以表示所有合法类型的JSON数据.

这个结构应该有以下成员:

数据的类型(type), 用于表示当前数据的类型, 由于json数据支持的类型只有6种, 所以这个成员使用int便可以存储
数据的值(value), 类型暂未知, 暂用TYPE表示.

进行抽象, 得到以下代码:
```
typedef struct __json_value json_value_t

struct __json_value
{
    int type;
    TYPE value;
};
```
对于type, 所有的类型可能都已知, 其中bool类型的true和false可作为单独的类型表示, 即总共存在7种类型, 可使用C语言宏进行表示.

对于value, 最直觉的方式是可以使用一个结构体进行存储, 结构体中包含type对应的value, 而每一个特定的json数据, 其type和value已经固定, 故可以使用union进行表示.

更近一步的, 对于null类型和bool类型中的true和false类型, 由于这三种类型的所对应的值只有一种固定的表示, 故可以直接使用type来表示其值.

现在需要表示的value剩下: number, string, array, object

其中, number和string可直接使用C语言内置类型double和char *进行表示, array和object作为复合类型, 使用另一个自定义的结构体进行定义, 该结构体命名上为了和__json_value保持一致, 使用json_array_t和json_object_t表示, 其具体实现, 后面展开.

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综合上面的分析, 可以得到json数据的抽象结构如下

#define JSON_VALUE_STRING	1
#define JSON_VALUE_NUMBER	2
#define JSON_VALUE_OBJECT	3
#define JSON_VALUE_ARRAY	4
#define JSON_VALUE_TRUE		5
#define JSON_VALUE_FALSE	6
#define JSON_VALUE_NULL		7

typedef struct __json_value json_value_t;

struct __json_value
{
    int type;
    union
    {
        char *string;
        double number;
    	json_object_t object;
	json_array_t array;
    } value;
};

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