cjson 是否能用于 STM32，如果能用，需要做哪些适配和修改？

是的，cJSON 可以用于 STM32。cJSON 是一个轻量级的 JSON 解析库，代码简洁且不依赖外部库，非常适合在资源受限的嵌入式系统（如 STM32）中使用。不过，由于 STM32 的资源有限（如 RAM 和 Flash 较小），在使用 cJSON 时需要进行一些适配和优化。

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1. cJSON 的基本适配

（1）下载 cJSON 源码

从 cJSON 的官方 GitHub 仓库下载源码：
cJSON GitHub

将以下文件添加到 STM32 项目中：

• cJSON.c

• cJSON.h

（2）修改内存管理函数

cJSON 默认使用标准库的 malloc 和 free 进行动态内存分配，但在 STM32 中，动态内存分配可能会导致内存碎片问题。建议使用静态内存池或修改为使用 STM32 的堆内存管理函数。

修改方法：
在 cJSON.h 中，找到以下代码：

c

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#ifndef cJSON_malloc
#define cJSON_malloc malloc
#endif

#ifndef cJSON_free
#define cJSON_free free
#endif

将其替换为 STM32 的内存管理函数，例如：

c

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#include "stm32f1xx_hal.h"  // 根据你的 STM32 型号包含对应的 HAL 库

#ifndef cJSON_malloc
#define cJSON_malloc pvPortMalloc  // 如果使用 FreeRTOS
// #define cJSON_malloc malloc  // 如果使用标准库
#endif

#ifndef cJSON_free
#define cJSON_free vPortFree  // 如果使用 FreeRTOS
// #define cJSON_free free  // 如果使用标准库
#endif

如果使用静态内存池，可以自定义内存管理函数：

c

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static char cjson_mem_pool[1024];  // 静态内存池
static size_t cjson_mem_offset = 0;

void* cJSON_malloc(size_t size) {
    if (cjson_mem_offset + size > sizeof(cjson_mem_pool)) {
        return NULL;  // 内存不足
    }
    void* ptr = &cjson_mem_pool[cjson_mem_offset];
    cjson_mem_offset += size;
    return ptr;
}

void cJSON_free(void* ptr) {
    // 静态内存池不需要释放
    (void)ptr;
}

（3）启用浮点数支持（可选）

cJSON 默认禁用浮点数支持以节省空间。如果需要解析或生成浮点数，可以在 cJSON.h 中启用：

c

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#define CJSON_ENABLE_FLOATS 1

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2. 优化 cJSON 以适应 STM32

（1）减少内存使用

• 使用静态内存池代替动态内存分配，避免内存碎片。

• 限制 JSON 数据的最大嵌套深度，减少栈空间占用：

  c

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  #define CJSON_NESTING_LIMIT 10  // 根据需求调整

（2）优化性能

• 避免频繁解析和生成 JSON 数据，尽量复用 cJSON 对象。

• 如果 JSON 数据较大，可以分段解析或生成。

（3）裁剪功能

如果不需要某些功能（如浮点数支持、注释支持等），可以在 cJSON.h 中禁用相关宏定义以节省空间：

c

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#define CJSON_ENABLE_COMMENTS 0  // 禁用注释支持
#define CJSON_ENABLE_FLOATS 0    // 禁用浮点数支持

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3. 在 STM32 中使用 cJSON 的示例

以下是一个简单的示例，演示如何在 STM32 中使用 cJSON 解析和生成 JSON 数据。

（1）解析 JSON 数据

c

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#include "cJSON.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include <stdio.h>

void parse_json(const char* json_string) {
    cJSON* root = cJSON_Parse(json_string);
    if (root == NULL) {
        printf("JSON parse error!\n");
        return;
    }

    cJSON* name = cJSON_GetObjectItem(root, "name");
    if (cJSON_IsString(name)) {
        printf("Name: %s\n", name->valuestring);
    }

    cJSON* age = cJSON_GetObjectItem(root, "age");
    if (cJSON_IsNumber(age)) {
        printf("Age: %d\n", age->valueint);
    }

    cJSON_Delete(root);
}

int main(void) {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();

    const char* json_string = "{\"name\":\"Alice\",\"age\":25}";
    parse_json(json_string);

    while (1) {
    }
}

（2）生成 JSON 数据

c

复制

#include "cJSON.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include <stdio.h>

void generate_json(void) {
    cJSON* root = cJSON_CreateObject();
    cJSON_AddStringToObject(root, "name", "Bob");
    cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 30);

    char* json_string = cJSON_Print(root);
    printf("Generated JSON: %s\n", json_string);

    cJSON_free(json_string);
    cJSON_Delete(root);
}

int main(void) {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();

    generate_json();

    while (1) {
    }
}

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4. 注意事项

• 内存管理：在 STM32 中，动态内存分配容易导致内存碎片，建议使用静态内存池。

• 性能优化：避免频繁解析和生成 JSON 数据，尽量复用 cJSON 对象。

• 调试：如果使用串口输出调试信息，确保串口初始化正确。

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5. 总结

cJSON 可以很好地适配 STM32，但需要根据 STM32 的资源限制进行优化：

• 修改内存管理函数，避免动态内存分配。

• 裁剪不需要的功能以节省空间。

• 优化性能，避免频繁解析和生成 JSON 数据。

通过以上适配和优化，cJSON 可以在 STM32 中高效运行。如果你有更多问题，欢迎继续讨论！