内核链表、JSON的序列化与反序列化

news2024/10/6 6:04:21

     1) 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除；

     2) 结构体每个成员相对结构体首地址的偏移量(offset)都是成员大小的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节(internal adding)；

     3) 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节{trailing padding}。

 

 1

 内核链表：

链表：增删改查

单向链表 双向链表。。。

线性数据结构：

数组、链表、堆、栈

数组：连续（物理空间），随机存取，插入删除慢，复杂，会整体偏移

链表：连续（逻辑），无法随机存取，插入和删除方便

堆：malloc（）  free（）

栈：先进后出

队列：先进先出

非线性：

树、图

树：文件系统（开发）

图：路径规划（百度地铁、高德、路由器（路由算法））

 

 插入的代码是重点！！！！

 

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

struct student
{
    int age;
    char name[64];
    struct list_head list;
};

void main()
{
    struct list_head head;
    INIT_LIST_HEAD(&head);

    struct student stu1;
    strcpy(stu1.name, "zhangsan");
    stu1.age = 1;

    struct student stu2;
    strcpy(stu2.name, "lisi");
    stu2.age = 2;

    struct student stu3;
    strcpy(stu3.name, "wangwu");
    stu3.age = 3;


    list_add(&stu1.list, &head);  //插入
    list_add(&stu2.list, &head);
    list_add(&stu3.list, &head);

    struct list_head *pos;
    struct student *tmp;

    printf("init list\n");
    list_for_each(pos, &head)   //遍历
    {
        tmp = list_entry(pos, struct student, list);  
        //list 为 struct list_head 的名字  struct list_head list
        printf("name = %s, age = %d\n", tmp->name, tmp->age);
    }
    printf("\n");

    pos = get_first(&head);
    tmp = list_entry(pos, struct student, list);
    printf("first is %s\n\n", tmp->name);

    pos = get_last(&head);
    tmp = list_entry(pos, struct student, list);
    printf("last is %s\n\n", tmp->name);

    puts("del last");
    list_del(pos);

    printf("after del:");
    list_for_each(pos, &head)
    {
        tmp = list_entry(pos, struct student, list);
        printf("%d ", tmp->age);
    }
	puts("\n");
}
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include "list.h"
typedef int BOOL;
union val
    { 
    BOOL b_val; 
    int i_val;   
    float f_val;  
    };
struct data
{  
   
    int key;
    int type;
    union val val_t;
    struct list_head list;
};

void main()
{
    struct list_head head;
    INIT_LIST_HEAD(&head);

    struct data data1;
    data1.key = 1;
    data1.type = 2;
    data1.val_t.b_val = 10;

    struct data data2;
    data2.key = 2;
    data2.type = 1;
    data2.val_t.i_val = 0;

    struct data data3;
    data3.key = 3;
    data3.type = 3;
    data3.val_t.f_val = 22.5;


    list_add(&data1.list, &head);
    list_add(&data2.list, &head);
    list_add(&data3.list, &head);

    struct list_head *pos;
    struct data *tmp;

    printf("init list\n");
    list_for_each(pos, &head)
    {
        tmp = list_entry(pos, struct data, list);
        if(1==tmp->type)
        {
            printf("%d %d %d\n",tmp->key,tmp->type,tmp->val_t.b_val);
        }
        else if(2==tmp->type)
        {
            printf("%d %d %d\n",tmp->key,tmp->type,tmp->val_t.i_val);
        }
       else if(3==tmp->type)
        {
            printf("%d %d %.2f\n",tmp->key,tmp->type,tmp->val_t.f_val);
        }
    }
	puts("\n");
}

JSON

是一种数据交换格式

在JSON之前用XML来传递数据，XML很复杂，雅虎的高级架构师道格拉斯发明JSON，是JavaScript的一个子集。

json数据类型

  • number：和JavaScript的number完全一致；相当于C中的int类型（数字型）
  • boolean：就是JavaScript的true或false；相当于c++中的bool类型
  • string：就是JavaScript的string；相当于c++的string类型（字符串）
  • null：就是JavaScript的null；相当于C的NULL类型
  • array：就是JavaScript的Array表示方式——[]；相当于C的数组
  • object：就是JavaScript的{ ... }表示方式。相当于C++的类或者C的结构体（对象）

注意：json的数据类型在源码实现中和具体的编程语言有关，比如boolean在C中并没有相应的类型，C相关的实现库可能会用0和1表示。

格式规范


●json以大括号起始和结尾
●内容都是以键值对的形式存在
●所有的键都是字符串
●值的类型不一定，属于JavaScript 的基本数据类型
●每个键值对以,分割
●最后一个键值对不加逗号

{
  "name": "小明",   //键值  "name"键都是字符串
  "age": 14,       //number
  "gender": true,   //boolean
  "height": 1.65,   
  "grade": null,    //null
  "middle-school": "\"W3C\" Middle School",
  "skills": [     //array
    "JavaScript",
    "Java",
    "Python",
    "Lisp"
  ]
}

序列化与反序列化

 序列化：生成JSON字符串，多为发送端-----可以理解为利用程序生成Json字符串的过程。

反序列化：解析JSON字符串，拿到数据，多为接收端---可以理解为利用程序将已有的Json字符串解析出我们需要的值的过程。

使用cjson

cjson是个库

{
	"ver": "1.0",
	"login": {
		"user": "zhangsan",
		"pwd": "123456"
	},
	"data": [{
      "key": 1,
      "type": 2,
      "val": "10"
    },
    {
      "key": 2,
      "type": 1,
      "val": "0"
    },
    {
      "key": 3,
      "type": 3,
      "val": "22.5"
    }
	]
}

反序列化：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include "cJSON.h"
#include "list.h"

typedef int BOOL;
union val
    { 
    BOOL b_val; 
    int i_val;   
    float f_val;  
    };
struct data
{  
   
    int key;
    int type;
    union val val_t;
    struct list_head list;
};

int main(void)
{
    char buf[800]="";
    FILE *fp = fopen("./test.json","r");
    if(fp == NULL){
        perror("fopen err\n");
        return -1;
    }
    printf("fopen success\n");

    fread(buf,800,1,fp); 

    //1.取出对象json
    cJSON *json = cJSON_Parse(buf);
    
    //2.取出json下的ver和login
    cJSON *node = NULL;
    node = cJSON_GetObjectItem(json,"ver");
    if(node == NULL){
        printf("ver node == NULL\n");
    }
    else{
        printf("found ver node\n");
    }
    printf("ver: %s\n",node->valuestring);
    cJSON *node2 = NULL;
    node2 = cJSON_GetObjectItem(json,"login");
    if(node2 == NULL){
        printf("login node == NULL\n");
    }
    else{
        printf("found login node\n");
    }

    //3.从login节点取出user和key子节点
    node = cJSON_GetObjectItem(node2,"user");
    printf("user: %s\n",node->valuestring);
    node = cJSON_GetObjectItem(node2,"pwd");
    printf("pwd: %s\n",node->valuestring);
    
    //4.取出json下节点data
    node = cJSON_GetObjectItem(json, "data");

    //5.链表初始化
    struct list_head head;
    INIT_LIST_HEAD(&head);

    //6.遍历出数组加到链表
    cJSON *value = NULL;
    cJSON *value1k = NULL;
    cJSON *value2t = NULL;
    cJSON *value3v = NULL;
    int size = cJSON_GetArraySize(node);
    int i;
    for(i=0;i<size;i++)
    {
        //取出i个节点
        value = cJSON_GetArrayItem(node,i);
        //从i个节点取出key和type
        value1k = cJSON_GetObjectItem(value,"key");
        value2t = cJSON_GetObjectItem(value,"type");
        
        //malloc指针node
        struct data *node = (struct data *)malloc(sizeof(struct data));

        //用指针赋值
        node->key = value1k->valueint;
        node->type = value2t->valueint;

        value3v = cJSON_GetObjectItem(value,"val");
        switch (value1k->valueint){
            case 1:
            node->val_t.i_val = atoi(value3v->valuestring);
            break;
            case 2:
            node->val_t.b_val = atoi(value3v->valuestring);
            break;
            case 3:
            node->val_t.f_val = atof(value3v->valuestring);
            break;
        }

        //7.加到链表存储
        list_add(&node->list,&head);
    }

    //8.遍历输出
    struct list_head *pos;
    struct data *tmp;
    printf("init list\n");
    list_for_each(pos, &head)
    {
        tmp = list_entry(pos, struct data, list);
        if(1==tmp->key)
        {
            printf("key:%d type:%d val:%d\n",tmp->key,tmp->type,tmp->val_t.i_val);
        }
        else if(2==tmp->key)
        {
            printf("key:%d type:%d val:%d\n",tmp->key,tmp->type,tmp->val_t.b_val);
        }
       else if(3==tmp->key)
        {
            printf("key:%d type:%d val:%.1f\n",tmp->key,tmp->type,tmp->val_t.f_val);
        }
    }


    return 0;
}

 

 序列化：

 
	
    // 1.构造根节点root
    cJSON * root =  cJSON_CreateObject();
 
    // 2.给 root 添加 ver 的子节点，子节点类型是 string
    cJSON_AddItemToObject(root, "ver", cJSON_CreateString("1.0"));
 
    // 3.给 root 添加 login 的子节点，子节点类型是 object
	cJSON * object1 =  cJSON_CreateObject();
    cJSON_AddItemToObject(root, "login", object1);
 
    // 4.给 login 节点添加 user 和 key 节点
    cJSON_AddItemToObject(object1, "user", cJSON_CreateString("zhangsan"));
    cJSON_AddItemToObject(object1, "key", cJSON_CreateString("123456"));
 
 
    // 5.创建数组节点
    cJSON *array  = cJSON_CreateArray();
    
	// 6.将数组data加入根节点中
    cJSON_AddItemToObject(root, "data", array);
 
    // 7.往data数组节点遍历增加项
    list_for_each(p, &head)
    {
        tmp = list_entry(p, struct data, list);
 
        // 7.1 创建数组data的子节点(此时还没放进数组data中)
        cJSON *tmp_son = cJSON_CreateObject();
        
        // 7.2 往数组data字节点中增加key和type
        cJSON_AddItemToObject(tmp_son, "key", cJSON_CreateNumber(tmp->key));
        cJSON_AddItemToObject(tmp_son, "type", cJSON_CreateNumber(tmp->type));
 
        // 7.3 往数组data字节点中增加val
        // 7.3.1 处理val
        char buf_tmp[32] = "";
        switch (tmp->type)
        {
        case 1:
            sprintf(buf_tmp, "%d", tmp->val.b);
            break;
        case 2:
            sprintf(buf_tmp, "%d", tmp->val.i);
            break;
        case 3:
            sprintf(buf_tmp, "%0.2f", tmp->val.f);
            break;
        }
        // 7.3.2 将处理好的val即string基本类型添加到数组data的字节点中
        cJSON_AddItemToObject(tmp_son, "val", cJSON_CreateString(buf_tmp));
 
        // 7.3.3 将字节点tmp_son增加到数组data中
        cJSON_AddItemToArray(array, tmp_son);
    }
 
    // 8.打印cJSON验证
    printf("\n打印Json字符串验证:\n");
    printf("%s\n", cJSON_Print(root));

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