Windows DBus如何传送和接收数据(转)

本文深入讲解了DBus在C/C++环境下如何实现不同类型数据的传输,包括单个变量、多个变量及数组的处理方法,以及使用迭代器进行数据绑定的过程。

 

https://blog.youkuaiyun.com/citytianyu/article/month/2009/01

DBus是进程间通信的工具。网上的资料不太多,大都又是基于GLib或python的。在windows下如果要用纯c/c++语言,似乎只能用原始的DBus库来编写程序。倘若不亲自写写,还真不知道到底是怎样的。

DBus的数据都要绑定在消息上:
消息: DBusMessage
数据: DBusMessageIter 
从数据结构的命名上看,与其称之为消息的数据,不如称为消息数据的迭代器。
事实上其数据的操作过程,就是个迭代过程。

I 传输单独一个变量
如bool类型,有:


DBusMessage *msg;                      // DBus消息
DBusMessageIter datatoSentIter;       // DBus数据迭代器
dbus_bool_t singleData = true;        // DBus的内建bool型


// 每条语句都需要返回值bool判断是否成功,为方便清晰略去
dbus_message_iter_init_append(msg, &datatoSentIter);    // 将迭代器绑定至消息


dbus_message_iter_append_basic(&datatoSentIter, DBUS_TYPE_BOOLEAN, &singleData);


// TODO: 向连接发送并flush
以上是发送,接收此单个bool数据也很简单:


DBusMessageIter dataRecievedIter;       // 接收数据迭代器
dbus_bool_t singleData;                 // 保存传送过来的bool变量


dbus_message_iter_init(&msg, &dataRecievedIter);   // 生成msg消息的数据迭代器


if (dbus_message_iter_get_arg_type(&dataRecievedIter) == DBUS_TYPE_BOOLEAN)
{
    dbus_message_iter_get_basic(&dataRecievedIter, &singleData);
}
II 传输数个变量或数组
如传输一个bool变量,一个char*字符串和一个int数组
对于发送有:


DBusMessage msg;
DBusMessageIter datatoSendIter;


dbus_bool_t boolArg = true;             // 要传送的bool变量
char strArg[] = "I am a string";        // 要传送的字符串
int *intArrayArg = GetIntArray();       // 要传送的int数组,GetIntArray()给intArrayArg初始化赋值
由于要传输的数据包含这三种数据类型,该数据实际上是一个由这三组数据组成的结构
在Windows DBus中需以专门的代码来处理


DBusMessageIter subStructIter;


dbus_message_iter_open_container(&msg, 
                                 DBUS_TYPE_STRUCT,    // 开启子迭代的类型
                                 NULL,
                                 &subStructIter);     // 要被初始化为子迭代的迭代器


// 开启后关闭前对子迭代的操作有效
dbus_message_iter_append_basic(&subStructIter, DBUS_TYPE_BOOLEAN, &boolArg);         // 将bool变量append为第一个


char *buff = strArg;           // 对于一些编译器,声名为char strArg[]的strArg无法通过DBus,故需要这一步
dbus_message_iter_append_basic(&subStructIter, DBUS_TYPE_STRING, &buff);            // 将字符串append为第二个
由于数组不是基本类型,无法用*_append_basic函数来append,需开启新的子迭代


char buf[2];
buf[0] = DBUS_TYPE_INT;
buf[1] = '/0';


DBusMessageIter subArrayIter;
dbus_message_iter_open_container(&subStructIter,       // 从前一子迭代开启新的子迭代
                                 DBUS_TYPE_ARRAY,      // 开启的子迭代是数组
                                 buf,                  // 表示数组的数据类型,注意特殊的表示方法
                                 &subArrayIter);       // 初始化子迭代


int elementNum = GetIntArrayCount();                  // 获得int数组的元素个数
dbus_message_iter_append_fixed_array(&subArrayIter,
                                     DBUS_TYPE_INT,    // 数组元素数据类型
                                     &intArrayArg,     // 数组地址的地址
                                     elementNum);      // 数组元素个数
最后要关闭子迭代,实际上是将子迭代的数据加载到了父迭代器上


dbus_message_iter_close_container(&subStructIter, &subArrayIter);
dbus_message_iter_close_container(&datatoSendIter, &subStructIter);
对于接收有:


DBusMessageIter dataRecievedIter;


// 声明用于接受数据的变量
dbus_bool_t boolArg;
char *strArg;
int *intArrayArg;


dbus_message_iter_init(msg, &dataRecievedIter);   // 用msg数据初始化数据迭代器
pan class="comment">// 对于迭代中的每一层,都需专门解开处理
DBusMessageIter subStructIter;
dbus_message_iter_recurse(&dataRecievedIter, &subStructIter); // 将迭代器中打包的数据解开给子迭代


// 以下每步都需判断数据类型,为清晰略去
dbus_message_iter_get_basic(&subStructIter,&boolArg);
dbus_message_iter_next(&subStructIter);          // 步进,相当于指针指向下个数据


dbus_message_iter_get_basic(&subStructIter, &strArg);
dbus_message_iter_next(&subStructIter);


DBusMessageIter subArrayIter;
dbus_message_iter_recurse(&subStructIter, &subArrayIter); //解开下层迭代


int elementNum;        
dbus_message_iter_get_fixed_array(&subArrayIter, &intArrayIter, &elementNum);   // 获得数组指针以及元素个数
由上代码可知,无论做否数据类型的判断,传输数据的格式发送与接收双方应该定义好。Linux上的DBus-GLib支持对于xml定义的解析自动生成头文件,方便的解决了这个问题。

对于传输数据的内存释放,除了传送的具体数据外,迭代器不需专门释放,但是消息需要解引用。

另外,对于成分十分复杂的数据,实际上可以事先定义一个足够大的结构,将所有要传输的数据都放在里面,比如:
typedef struct
{
    bool a;
    char str[3];
    ...
}LargeStruct;

然后用如下代码来发送:


LargeStruct data;


// 初始化...
// ...


// 转换成BYTE数组append
BYTE *byteLargeStruct = (BYTE*)(&data);
dbus_message_iter_append_fixed_array(&iter,
                                     DBUS_TYPE_BYTE,
                                     buf,
                                     &byteLargeStruct,
                                     sizeof(LargeStruct));
然后用同样方法来接收
这种方法的很方便,不用进行层层迭代,缺点是结构中不能含有指针类型的成员,数组必须是静态声明的定长数组

 

在使用 Qt5 进行蓝牙开发时,DBus 通信是一个关键组成部分,特别是在与 BlueZ 蓝牙协议栈交互时。BlueZ 提供了 D-Bus 接口用于访问控制蓝牙设备的功能,例如设备发现、配对、连接以及数据传输等操作。以下是一些常见的 DBus 通信问题及其解决方法: ### DBus 服务未启动 在使用 Qt5 的 `QDBus` 模块进行蓝牙开发时,如果 DBus 服务未启动,将无法与蓝牙设备进行通信。确保在 Linux 系统中,DBus 服务已经启动。可以通过以下命令检查 DBus 服务的状态: ```bash systemctl status dbus ``` 如果服务未运行,可以使用以下命令启动: ```bash sudo systemctl start dbus ``` ### DBus 连接失败 如果 Qt5 应用程序无法连接到 DBus 总线,可能是由于 DBus 配置问题。在 Linux 系统中,通常使用系统总线 (`system bus`) 来与蓝牙服务交互。可以通过以下代码检查是否成功连接到系统总线: ```cpp QDBusConnection systemBus = QDBusConnection::systemBus(); if (!systemBus.isConnected()) { qWarning() << "无法连接到 D-Bus 系统总线"; } ``` ### DBus 接口调用失败 在调用 BlueZ 提供的 D-Bus 接口时,可能会遇到接口调用失败的情况。例如,调用 `org.bluez.Adapter1.StartDiscovery()` 方法时,如果没有权限或蓝牙适配器未启用,可能会导致调用失败。可以通过以下方式检查错误: ```cpp QDBusInterface adapterInterface("org.bluez", "/org/bluez/hci0", "org.bluez.Adapter1", QDBusConnection::systemBus()); QDBusMessage reply = adapterInterface.call("StartDiscovery"); if (reply.type() == QDBusMessage::ErrorMessage) { qWarning() << "启动设备发现失败:" << reply.errorMessage(); } ``` ### DBus 服务未注册 在某些情况下,BlueZ 可能未正确注册到 DBus 总线上。可以通过以下命令检查 BlueZ 是否正在运行: ```bash systemctl status bluetooth ``` 如果服务未运行,可以使用以下命令重启蓝牙服务: ```bash sudo systemctl restart bluetooth ``` ### DBus 权限问题 DBus BlueZ 的权限配置可能会影响 Qt5 应用程序的访问能力。确保用户有权限访问蓝牙设备。可以通过编辑 `/etc/dbus-1/system.d/bluetooth.conf` 文件来调整权限设置,例如允许特定用户组访问蓝牙服务。 ### DBus 信号未正确连接 Qt5 支持通过 `QDBusConnection` 连接 DBus 信号。如果未正确连接信号,应用程序可能无法接收到蓝牙设备状态变化的通知。可以通过以下代码连接信号: ```cpp QDBusConnection::systemBus().connect("org.bluez", "/org/bluez/hci0", "org.freedesktop.DBus.Properties", "PropertiesChanged", this, SLOT(propertiesChanged(QDBusMessage))); ``` 确保 `propertiesChanged` 槽函数已正确声明并实现。 ### Windows 环境下的 DBus 配置 如果在 Windows 上使用 Qt5 进行蓝牙开发,需要手动配置 DBus 环境。可以从 [freedesktop.org](https://www.freedesktop.org/wiki/Software/dbus/) 下载 Windows 版本的 DBus,并按照以下步骤配置: 1. 将 `dbus-1.dll` 复制到系统目录(如 `C:\Windows\System32`)。 2. 创建 `dbus-daemon.exe` 的快捷方式,并修改目标路径为: ``` xxx\dbus-daemon.exe --config-file=system.conf ``` 其中 `xxx` 是 `dbus-daemon.exe` 所在的文件夹。 3. 运行 `dbus-daemon.exe` 以启动 DBus 守护进程 [^3]。 ### 示例代码:使用 Qt5 与 DBus 进行蓝牙通信 以下是一个简单的示例代码,展示如何使用 Qt5 的 `QDBus` 模块与蓝牙设备进行通信: ```cpp #include <QCoreApplication> #include <QDBusConnection> #include <QDBusInterface> #include <QDBusMessage> #include <QDebug> int main(int argc, char *argv[]) { QCoreApplication a(argc, argv); // 连接到系统总线 QDBusConnection systemBus = QDBusConnection::systemBus(); if (!systemBus.isConnected()) { qWarning() << "无法连接到 D-Bus 系统总线"; return -1; } // 创建 BlueZ 适配器接口 QDBusInterface adapterInterface("org.bluez", "/org/bluez/hci0", "org.bluez.Adapter1", systemBus); // 启动设备发现 QDBusMessage reply = adapterInterface.call("StartDiscovery"); if (reply.type() == QDBusMessage::ErrorMessage) { qWarning() << "启动设备发现失败:" << reply.errorMessage(); } else { qDebug() << "设备发现已启动"; } return a.exec(); } ``` ###
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