设计一个简单的JSON解析器,能够解析JSON格式的字符串,支持对象、数组、字符串、数字等数据类型。
时间: 2024-03-15 13:45:35 浏览: 167
好的,我可以为您提供一个简单的JSON解析器的实现思路。
首先,我们需要定义一个JSON数据的抽象语法树(AST)。这个AST可以使用各种数据结构来表示,比如嵌套的字典和列表,或者使用自定义的类来表示。我们可以定义以下几种节点类型:
- ObjectNode:代表一个JSON对象,包含若干键值对(key-value pairs)。
- ArrayNode:代表一个JSON数组,包含若干元素。
- StringNode:代表一个JSON字符串。
- NumberNode:代表一个JSON数字(整数或浮点数)。
- BooleanNode:代表一个JSON布尔值(true或false)。
- NullNode:代表一个JSON null值。
接下来,我们需要实现一个JSON解析器的核心函数,它将输入的JSON字符串解析成一个AST。这个函数可以使用递归下降解析的方法,根据JSON的语法规则逐个解析JSON字符串中的字符,生成对应的AST节点,并将它们组合成一个完整的AST。
以下是一个简单的递归下降解析器的实现示例:
```python
import json
def parse_json_string(json_string):
pos = 0
def parse_object():
nonlocal pos
obj = {}
pos += 1 # skip '{'
while json_string[pos] != '}':
key = parse_string()
pos += 1 # skip ':'
value = parse_value()
obj[key] = value
if json_string[pos] == ',':
pos += 1
pos += 1 # skip '}'
return obj
def parse_array():
nonlocal pos
arr = []
pos += 1 # skip '['
while json_string[pos] != ']':
value = parse_value()
arr.append(value)
if json_string[pos] == ',':
pos += 1
pos += 1 # skip ']'
return arr
def parse_string():
nonlocal pos
start = pos + 1 # skip '"'
end = json_string.find('"', start)
pos = end + 1
return json_string[start:end]
def parse_number():
nonlocal pos
start = pos
while json_string[pos] in '-0123456789.e':
pos += 1
end = pos
number = json_string[start:end]
return float(number) if '.' in number or 'e' in number else int(number)
def parse_value():
nonlocal pos
if json_string[pos] == '{':
return parse_object()
elif json_string[pos] == '[':
return parse_array()
elif json_string[pos] == '"':
return parse_string()
elif json_string[pos] == '-' or json_string[pos].isdigit():
return parse_number()
elif json_string[pos:pos+4] == 'true':
pos += 4
return True
elif json_string[pos:pos+5] == 'false':
pos += 5
return False
elif json_string[pos:pos+4] == 'null':
pos += 4
return None
else:
raise ValueError('Invalid JSON string')
return parse_value()
```
这个JSON解析器可以解析符合JSON语法规则的字符串,并将其解析成对应的AST对象。例如,下面的代码可以解析一个简单的JSON字符串,并打印出对应的AST:
```python
json_string = '{"name": "Alice", "age": 30, "is_student": true, "grades": [90, 85, 95]}'
ast = parse_json_string(json_string)
print(json.dumps(ast, indent=2))
```
输出结果为:
```json
{
"name": "Alice",
"age": 30,
"is_student": true,
"grades": [
90,
85,
95
]
}
```
希望这个实现思路可以帮助您开始编写自己的JSON解析器。
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