cJSON源码解析之add_item_to_object函数

文章目录

  • 前言
  • add_item_to_object函数是干什么的
  • add_item_to_object代码解析
    • 函数实现
    • 函数原理解析
      • 开头的代码
      • constant_key参数的作用
      • 最后的if判断
    • add_item_to_array函数
  • 总结

前言

在我们的日常编程中，JSON已经成为了一种非常常见的数据交换格式。在C语言中，我们通常使用cJSON库来处理JSON数据。cJSON库提供了一系列的函数来创建、解析和操作JSON数据。其中，add_item_to_object函数是一个关键的函数，它允许我们将一个新的项目添加到一个已存在的JSON对象中。在这篇文章中，我们将深入探讨add_item_to_object函数的内部实现。

add_item_to_object函数是干什么的

这个函数用于把一个item添加到一个对象里面
他是cJSON_AddItemToObject和cJSON_AddItemToObjectCS函数的实现
在这里插入图片描述

add_item_to_object代码解析

函数实现

static cJSON_bool add_item_to_object(cJSON * const object, const char * const string, cJSON * const item, const internal_hooks * const hooks, const cJSON_bool constant_key)
{char *new_key = NULL;int new_type = cJSON_Invalid;if ((object == NULL) || (string == NULL) || (item == NULL) || (object == item)){return false;}if (constant_key){new_key = (char*)cast_away_const(string);new_type = item->type | cJSON_StringIsConst;}else{new_key = (char*)cJSON_strdup((const unsigned char*)string, hooks);if (new_key == NULL){return false;}new_type = item->type & ~cJSON_StringIsConst;}if (!(item->type & cJSON_StringIsConst) && (item->string != NULL)){hooks->deallocate(item->string);}item->string = new_key;item->type = new_type;return add_item_to_array(object, item);
}

函数原理解析

开头的代码

首先他声明了两个变量，用于存储key值和该键值对的类型的

char *new_key = NULL;
int new_type = cJSON_Invalid;

紧接着，他去判断参数的合法性，为了内存的异常安全：‘

if ((object == NULL) || (string == NULL) || (item == NULL) || (object == item))
{return false;
}

constant_key参数的作用

在cJSON库中，constant_key参数是一个布尔值，它决定了键（key）是进行深拷贝还是浅拷贝。

如果constant_key为true，那么在添加新项目到JSON对象时，键（key）将会进行浅拷贝，也就是直接复制指针。这意味着，如果原始的键字符串在以后被修改或释放，那么存储在JSON对象中的键也会受到影响。

如果constant_key为false，那么键（key）将会进行深拷贝，也就是复制整个字符串的内容到新的内存位置。这样，即使原始的键字符串在以后被修改或释放，也不会影响到存储在JSON对象中的键。

可以看到他的浅拷贝和深拷贝是完全不同的：
在这里插入图片描述

if (constant_key)
{new_key = (char*)cast_away_const(string);new_type = item->type | cJSON_StringIsConst;
}
else
{new_key = (char*)cJSON_strdup((const unsigned char*)string, hooks);if (new_key == NULL){return false;}new_type = item->type & ~cJSON_StringIsConst;
}

在浅拷贝，直接把参数的key复制到new_key里面，然后把new_type赋值成对应的类型
那么他为何要| cJSON_StringIsConst？
这行代码中的|操作符是C语言中的位运算符，表示按位或操作。cJSON_StringIsConst是一个常量，它的值通常为0x200，在二进制中表示为10 0000 0000。

当我们执行item->type | cJSON_StringIsConst时，实际上是将item->type的值和cJSON_StringIsConst的值进行按位或操作。这样做的目的是为了将item->type的第10位设置为1，而不改变其他位的值。

这里cJSON_StringIsConst的作用是标记字符串是否为常量。如果一个字符串被标记为常量，那么在cJSON对象被删除时，这个字符串就不会被释放。这对于那些指向静态或全局变量的字符串非常有用，因为这些字符串不能被释放。

所以，new_type = item->type | cJSON_StringIsConst;这行代码的作用就是将item->type的值更新为新的类型，同时保留了原来的类型信息，并标记字符串为常量。

在深拷贝中，使用了cJSON_strdup函数复制字符串，我们上篇文章已经介绍过
new_type = item->type & ~cJSON_StringIsConst;类比上面，这段代码也就是把这个字符串标记为不是常量，在删除的时候可以直接删除

最后的if判断

这段代码的目的是在添加新的键值对到JSON对象时，安全地处理旧的键字符串。

if (!(item->type & cJSON_StringIsConst) && (item->string != NULL))
{hooks->deallocate(item->string);
}

!(item->type & cJSON_StringIsConst)这段的含义如下：
这部分是检查item->type是否被标记为cJSON_StringIsConst。如果被标记为cJSON_StringIsConst，那么这个字符串就是一个常量字符串，我们不能释放它。所以，我们使用!操作符来检查item->type是否没有被标记为cJSON_StringIsConst。

(item->string != NULL)：这部分是检查item->string是否为NULL。如果item->string为NULL，那么我们就没有必要（也不能）释放它。

最后就把参数item复制上我们的状态就行了：

item->string = new_key;
item->type = new_type;

我们会发现，这个函数仅仅是把键和type安装到参数type上面，但是还没有进行item安装到object上面，所以这里又出现一个函数，他专门用于链表的操作的add_item_to_array

add_item_to_array函数

add_item_to_array函数代码如下：

static cJSON_bool add_item_to_array(cJSON *array, cJSON *item)
{cJSON *child = NULL;if ((item == NULL) || (array == NULL) || (array == item)){return false;}child = array->child;/** To find the last item in array quickly, we use prev in array*/if (child == NULL){/* list is empty, start new one */array->child = item;item->prev = item;item->next = NULL;}else{/* append to the end */if (child->prev){suffix_object(child->prev, item);array->child->prev = item;}}return true;
}

他的主要代码如下：

if (child == NULL)
{/* list is empty, start new one */array->child = item;item->prev = item;item->next = NULL;
}
else
{/* append to the end */if (child->prev){suffix_object(child->prev, item);array->child->prev = item;}
}

他的图例：

  1. 如果链表为空 (child == NULL)，那么新的item就会成为链表的第一个（也是唯一的）元素。这个情况可以用下面的字符画来表示：
array|vitem  --> NULL^|item

在这个图中，array->child指向item，item->prev指向item自身，item->next指向NULL。

  1. 如果链表不为空，那么新的item就会被添加到链表的末尾。这个情况可以用下面的字符画来表示：
array|vchild1 <--> child2 <--> ... <--> childN <--> item --> NULL^                                          ^|                                          |child1                                    item

在这个图中，array->child指向链表的第一个元素child1，childN->next指向新的item，item->prev指向childN，item->next指向NULL。

这样就成功的把我们的item连接到object里面了

总结

通过深入研究add_item_to_object函数的源码，我们可以更好地理解cJSON库是如何处理JSON对象的。这个函数的实现虽然简单，但却非常关键，它使得我们可以方便地向JSON对象中添加新的项目。希望这篇文章能帮助你更好地理解cJSON库的内部工作原理，以及如何在你自己的项目中使用它。

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