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一个针对资源受限的嵌入式设备优化的c语言Json库,内存占用极小的通用Json库,简洁高效!

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Ryan-CW-Code/RyanJson

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RyanJson

希望有兴趣的大佬多试试,找找bug、提提意见

一个针对资源受限的嵌入式设备优化的Json库,内存占用极小的通用Json库,简洁高效!

初衷:项目进行重构Json结构变复杂了很多,cJSON内存占用太高,已经满足不了需求。

示例代码请参考RyanJsonExample文件夹内!

1、介绍

RyanJson是一个小巧的C语言Json解析器,包含json文本文件解析 / 生成,专门针对内存占用进行优化,相比cJSON内存占用减少30% - 60%,运行速度和cJSON差不多。

  • 低内存占用:使用动态扩展技术,在32位系统下,一个基础json节点仅占用8字节。
  • 开发人员友好:仅有一个c文件和头文件轻松集成,hook函数方便自定义内存钩子。类cJSON的api,迁移成本低。
  • 严格但不严苛:符合 RFC 8295 大部分JSON标准,支持无限的json嵌套级别(需注意堆栈空间)、灵活的配置修改项
  • 可扩展性:允许注释(需调用mini函数清除注释后再解析)、尾随逗号等无效字符(parse时可配置是否允许)等

2、设计

RyanJson设计时大量借鉴了 jsoncJSON ! 是从 json 的基础上修改来的

Json语法是JavaScript对象语法的子集,可通过下面两个连接学习json语法。

JSON规范

Parsing JSON is a Minefield 建议看看

在json语法中,数据以键值对的形式存储(数组的子项没有key)

在RyanJson解析器中,使用结构体来表示一个键值对,是存储的最小单元,结构如下:

struct RyanJsonNode
{
    uint32_t info;             // 包含类型,key等标志
    struct RyanJsonNode *next; // 单链表node节点

    // [char *key] 有key的json节点, 会动态申请内存

    // 有value值的节点, 会动态申请内存
    // [int32_t value / double value / char* value / RyanJson_t item]
};

typedef struct RyanJsonNode *RyanJson_t;

此结构体包含两个固定成员 info 和 next;

info:为当前节点的配置信息用来表示 节点数据类型 和 flag标志位。

bits  low --> high
---------------------------------------------------------------------
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | NA | NA | .......
---------------------------------------------------------------------
\______________________________/  |   |   |
             low 8bits            |   |   |
                |                 |   |   |
                V                 |   |   |
   RyanJsonTypeUnknow    (bit0)   |   |   |
   RyanJsonTypeNull      (bit1)   |   |   |
   RyanJsonTypeBool      (bit2)   |   |   +----> RyanJsonWithKeyFlag            (1 << 10)
   RyanJsonTypeNumber    (bit3)   |   |
   RyanJsonTypeString    (bit4)   |   +--------> RyanJsonValueNumberIntFlag     (1 << 9)
   RyanJsonTypeArray     (bit5)   |
   RyanJsonTypeObject    (bit6)   +------------> RyanJsonValueBoolTrueFlag      (1 << 8)
   spare                 (bit7)

next:指针指向链表下一个节点

{
      "name": "RyanJson",
next (
      "version": "xxx",
next (
      "repository": "https://github.com/Ryan-CW-Code/RyanJson",
next (
      "keywords": ["json", "streamlined", "parser"],
next (      \__item__/  \__next__/    \__next__/
      "others": {
            ...
      }
}

此结构体还包括两个可能动态创建的成员 key 和 value;

key:存储JSON键值对的 key 信息,当存在key时会在申请RyanJsonNode内存时动态添加。

value:存储JSON键值对的 value 信息,会根据不同节点类型创建不同的value值。会在申请RyanJsonNode内存时动态添加。

3、测试

测试代码和示例代码可在本项目根目录RyanJsonExample文件夹查看。

性能测试

请移步文末的 RyanDocs 文档中心查看,是基于 yyjson_benchmark 的测试结果

内存占用测试

此测试结果为(2023.08.22)时测试,测试代码可在本项目根目录RyanJsonExample文件夹查看。新版本内存占用更低! image-20230822200726742

RFC 8295 标准测试,大部分嵌入式场景不会出现复杂的特殊json结构

RyanJson和cJSON都不适合处理复杂的UTF-16字符集,如果项目需要兼容Unicode字符集,可以考虑yyjson / json-c

image-20230822200717809

4、局限性

  • 使用int / double表示json中的number类型,精度有所丢失。建议64位的number类型最好用string字符串表示。
  • 对象中允许有重复的key,RyanJson库采用单向链表,会访问到第一个对象。

5、文档

文档可在 Ryan文档中心获取

6、联系

Email:1831931681@qq.com

wx:17513216936

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