DBus类型系统以及在Qt和C++ 中的使用(二)

简介: DBus类型系统以及在Qt和C++ 中的使用

DBus类型系统以及在Qt和C++ 中的使用(一)https://developer.aliyun.com/article/1464205


字典的示例

在这个示例中,我们将使用 QMap 作为 DBus dict 类型的 C++ 表示。假设我们有一个 DBus 服务,它提供了一个接口方法,该方法接收一个字典参数并返回一个字典结果。这里的字典映射字符串键到整数值。

首先,我们编写服务端的代码:

#include <QCoreApplication>
#include <QDBusConnection>
#include <QDBusAbstractAdaptor>
class MyService : public QDBusAbstractAdaptor
{
    Q_OBJECT
    Q_CLASSINFO("D-Bus Interface", "com.example.MyService")
public:
    MyService(QObject *parent = nullptr) : QDBusAbstractAdaptor(parent) {}
public slots:
    // 提供一个接收 dict 类型参数并返回 dict 类型结果的方法
    QVariantMap processDict(const QVariantMap &inputDict)
    {
        QVariantMap outputDict;
        for (const auto &key : inputDict.keys())
        {
            int value = inputDict.value(key).toInt();
            outputDict.insert(key, value * 2);
        }
        return outputDict;
    }
};
int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication app(argc, argv);
    MyService service;
    QDBusConnection::sessionBus().registerService("com.example.MyService");
    QDBusConnection::sessionBus().registerObject("/com/example/MyService", &service, QDBusConnection::ExportAllSlots);
    return app.exec();
}

我们可以得到与接口类对应的 XML 描述文件。XML 描述文件包含了接口类的方法、信号和属性信息。这里是与 MyService 类相对应的 XML 描述文件:

<!DOCTYPE node PUBLIC "-//freedesktop//DTD D-BUS Object Introspection 1.0//EN"
 "http://www.freedesktop.org/standards/dbus/1.0/introspect.dtd">
<node>
  <interface name="com.example.MyService">
    <method name="processDict">
      <arg name="inputDict" type="a{sv}" direction="in"/>
      <arg name="outputDict" type="a{sv}" direction="out"/>
    </method>
  </interface>
</node>

这个 XML 文件包含一个名为 com.example.MyService 的接口,其中包含一个名为 processDict 的方法。这个方法有两个参数:一个名为 inputDict 的输入参数,类型为 a{sv},表示一个映射字符串键(类型为 s)到任意类型值(类型为 v)的字典;另一个名为 outputDict 的输出参数,类型也为 a{sv}。这个 XML 文件描述了 MyService 类在 DBus 上暴露的接口。

然后,我们编写一个客户端,调用服务端的 processDict 方法:

#include <QCoreApplication>
#include <QDBusInterface>
#include <QDBusReply>
#include <QDebug>
int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication app(argc, argv);
    QDBusInterface myService("com.example.MyService", "/com/example/MyService", "com.example.MyService", QDBusConnection::sessionBus());
    if (myService.isValid())
    {
        QVariantMap inputDict;
        inputDict["one"] = 1;
        inputDict["two"] = 2;
        inputDict["three"] = 3;
        QDBusReply<QVariantMap> reply = myService.call("processDict", inputDict);
        if (reply.isValid())
        {
            QVariantMap outputDict = reply.value();
            qDebug() << "Received dictionary:";
            for (const auto &key : outputDict.keys())
            {
                qDebug() << key << ":" << outputDict.value(key).toInt();
            }
        }
    }
    else
    {
        qDebug() << "Failed to connect to MyService";
    }
    return 0;
}

在这个示例中,服务端实现了一个名为 processDict 的方法,该方法接收一个 QVariantMap 类型的参数,表示 DBus 的 dict 类型。在客户端,我们使用 QDBusInterface 调用服务端的方法,并将 QVariantMap 类型的参数传递给它。这个示例展示了如何在 Qt/C++ 中使用 DBus dict 类型。

泛型示例

DBus是一个跨平台的消息总线系统,它允许应用程序之间进行通信。在C++中,我们可以使用DBus库(如libdbus-c++)与DBus进行交互。VARIANT类型是一个特殊的DBus数据类型,它允许存储任何其他DBus数据类型的值。

以下是一个使用C++和libdbus-c++库处理DBus VARIANT类型的简单示例:

首先,确保您已经安装了libdbus-c++库。

sudo apt-get install libdbus-c++-dev

然后,创建一个名为dbus_variant_example.cpp的源文件:

#include <dbus-c++/dbus.h>
#include <iostream>
#include <string>
class VariantExample
    : public DBus::ObjectAdaptor,
      public DBus::IntrospectableAdaptor,
      public DBus::PropertiesAdaptor,
      public sigc::trackable
{
public:
    VariantExample(DBus::Connection &connection, const std::string &path)
        : DBus::ObjectAdaptor(connection, path)
    {
    }
    void SetValue(DBus::Variant value)
    {
        _value = value;
        std::cout << "VARIANT value set to: " << _value.to_string() << std::endl;
    }
    DBus::Variant GetValue()
    {
        std::cout << "VARIANT value get: " << _value.to_string() << std::endl;
        return _value;
    }
private:
    DBus::Variant _value;
};
int main()
{
    DBus::init();
    DBus::Connection conn = DBus::Connection::SessionBus();
    VariantExample variantExample(conn, "/com/example/VariantExample");
    std::string input;
    while (true)
    {
        std::cout << "Enter a value (q to quit): ";
        std::getline(std::cin, input);
        if (input == "q")
            break;
        if (input.find_first_of("0123456789") == 0)
        {
            int intValue = std::stoi(input);
            variantExample.SetValue(DBus::Variant(intValue));
        }
        else
        {
            variantExample.SetValue(DBus::Variant(input));
        }
        DBus::Variant value = variantExample.GetValue();
    }
    return 0;
}

编译和运行代码:

g++ -std=c++11 dbus_variant_example.cpp -o dbus_variant_example `pkg-config --cflags --libs dbus-c++-1`
./dbus_variant_example

该示例程序创建了一个处理DBus VARIANT类型的简单对象。用户可以通过命令行输入不同类型的值(字符串或整数),程序会将其设置为DBus VARIANT类型,并输出当前值。要退出程序,请输入字母"q"。

当然可以直接用xml,以下是一个名为variant_example_interface.xml的示例XML文件,它描述了一个包含GetValue和SetValue方法的接口。

<!DOCTYPE node PUBLIC "-//freedesktop//DTD D-BUS Object Introspection 1.0//EN" "http://www.freedesktop.org/standards/dbus/1.0/introspect.dtd">
<node>
  <interface name="com.example.VariantExample">
    <method name="SetValue">
      <arg name="value" type="v" direction="in"/>
    </method>
    <method name="GetValue">
      <arg name="value" type="v" direction="out"/>
    </method>
  </interface>
</node>

为了在C++示例中使用这个XML文件,我们需要对源代码进行一些修改。首先,安装gdbus-codegen工具,它将帮助我们从XML文件生成C++代码。

sudo apt-get install libglib2.0-dev-bin

然后,使用gdbus-codegen工具从variant_example_interface.xml文件生成C++代码。

gdbus-codegen --generate-cpp-code generated_code variant_example_interface.xml

这将生成generated_code.hgenerated_code.cpp两个文件。在C++源代码中包含这些文件,并修改VariantExample类以继承自动生成的接口类。同时,删除DBus::IntrospectableAdaptorDBus::PropertiesAdaptor的继承。

最后,编译和运行代码:

g++ -std=c++11 dbus_variant_example.cpp generated_code.cpp -o dbus_variant_example `pkg-config --cflags --libs dbus-c++-1`
./dbus_variant_example

现在,C++程序将使用从XML文件生成的接口。如果需要,您可以使用DBus工具(如dbus-sendqdbus)与程序进行交互。


以下是使用QtDBus实现的更复杂数的示例。在这个示例中,我们将创建一个具有多个方法的服务,这些方法接受和返回各种类型的VARIANT值。

首先,确保已经安装了Qt和QtDBus库。接着,创建一个名为variant_example_interface.xml的DBus接口XML文件。

<!DOCTYPE node PUBLIC "-//freedesktop//DTD D-BUS Object Introspection 1.0//EN" "http://www.freedesktop.org/standards/dbus/1.0/introspect.dtd">
<node>
  <interface name="com.example.VariantExample">
    <method name="SetString">
      <arg name="value" type="v" direction="in"/>
    </method>
    <method name="GetString">
      <arg name="value" type="v" direction="out"/>
    </method>
    <method name="SetInt">
      <arg name="value" type="v" direction="in"/>
    </method>
    <method name="GetInt">
      <arg name="value" type="v" direction="out"/>
    </method>
    <method name="SetList">
      <arg name="value" type="v" direction="in"/>
    </method>
    <method name="GetList">
      <arg name="value" type="v" direction="out"/>
    </method>
    <method name="SetDict">
      <arg name="value" type="v" direction="in"/>
    </method>
    <method name="GetDict">
      <arg name="value" type="v" direction="out"/>
    </method>
  </interface>
</node>

接下来,创建一个名为variant_example.pro的Qt项目文件。

TEMPLATE = app
TARGET = variant_example
QT += core dbus
CONFIG += c++11
HEADERS += generated_code.h
SOURCES += main.cpp generated_code.cpp

然后,使用qdbusxml2cpp工具从variant_example_interface.xml文件生成C++代码。

qdbusxml2cpp -c GeneratedCode -p generated_code variant_example_interface.xml

现在,我们需要创建main.cpp文件,实现自动生成的接口类。

#include <QCoreApplication>
#include <QDBusConnection>
#include <QDBusVariant>
#include <QDebug>
#include <QMap>
#include <QStringList>
#include "generated_code.h"
class VariantExample : public GeneratedCode
{
    Q_OBJECT
public:
    VariantExample(QObject *parent = nullptr) : GeneratedCode(parent) {}
public slots:
    void SetString(const QDBusVariant &value)
    {
        m_stringValue = value.variant().toString();
        qDebug() << "String value set to:" << m_stringValue;
    }
    QDBusVariant GetString()
    {
        qDebug() << "Getting string value:" << m_stringValue;
        return QDBusVariant(m_stringValue);
    }
    void SetInt(const QDBusVariant &value)
    {
        m_intValue = value.variant().toInt();
        qDebug() << "Int value set to:" << m_intValue;
    }
    QDBusVariant GetInt()
    {
        qDebug() << "Getting int value:" << m_intValue;
        return QDBusVariant(m_intValue);
    }
    void SetList(const QDBusVariant &value)
    {
        m_stringListValue = value.variant().toStringList();
        qDebug() << "String list value set to:" << m_stringListValue;
    }
    QDBusVariant GetList()
    {
        qDebug() << "Getting string list value:" << m_stringListValue;
        return QDBusVariant(m_stringListValue);
    }
    void SetDict(const QDBusVariant &value)
    {
        m_dictValue = value.variant().toMap();
        qDebug() << "Dictionary value set to:" << m_dictValue;
    }
    QDBusVariant GetDict()
    {
        qDebug() << "Getting dictionary value:" << m_dictValue;
        return QDBusVariant(m_dictValue);
    }
private:
    QString m_stringValue;
    int m_intValue;
    QStringList m_stringListValue;
    QMap<QString, QVariant> m_dictValue;
};
int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication app(argc, argv);
    VariantExample example;
    QDBusConnection::sessionBus().registerService("com.example.VariantExample");
    QDBusConnection::sessionBus().registerObject("/", &example, QDBusConnection::ExportAllSlots);
    return app.exec();
}
#include "main.moc"

现在,编译并运行项目:

qmake
make
./variant_example

这个示例提供了一个具有多种方法的DBus服务,这些方法分别接受和返回字符串、整数、字符串列表和键-值字典等类型的VARIANT值。根据需求,您可以将该示例扩展为处理更多类型的VARIANT值。

要与此示例进行交互,可以使用QtDBus工具(如qdbus)或其他DBus工具(如dbus-send)。

接口类

抽象接口类(Abstract Interface Class)和具体接口类(Concrete Interface Class)在概念上是有区别的。在DBus上下文中,我们可以将它们理解为以下含义:

  1. 抽象接口类(Abstract Interface Class):这是一个抽象基类,用于定义DBus接口中描述的方法、信号和属性。抽象接口类本身并不包含方法的实际实现。通常,开发人员需要创建一个从抽象接口类继承的子类,并为所有定义的方法提供实现。这种抽象类可以让开发人员更容易地实现和维护DBus服务,因为它们将方法定义与实际实现分离。
  2. 具体接口类(Concrete Interface Class):这是一个从抽象接口类派生的子类,它提供了DBus接口中定义的所有方法、信号和属性的实际实现。具体接口类负责处理与DBus通信的底层细节,例如发送和接收消息、封送和解封参数等。在DBus服务端,您需要创建一个具体接口类的实例,用于处理客户端请求。在DBus客户端,具体接口类也可以用于简化与服务端的通信。

总之,抽象接口类是一个只包含方法定义的基类,而具体接口类则为这些方法提供了实际实现。在DBus服务开发过程中,开发人员需要创建一个具体接口类,以实现从抽象接口类派生的DBus接口的所有功能。

抽象接口类通常是通过DBus接口的XML描述生成的,而具体接口类是根据抽象接口类实现的,并且提供了具体的方法、信号和属性。具体接口类不需要单独的XML描述,因为它们是基于已经存在的抽象接口类。

然而,关于从具体接口类生成XML的部分,实际上这是一个不太常见的操作。通常,XML描述是用于定义抽象接口类的。当然,如果您的具体接口类具有很强的通用性,并且您希望将其导出到其他应用程序中以供使用,您可以根据该具体接口类的实现手动创建相应的XML描述,但这并不是一个常见的做法。一般情况下,我们使用XML文件来描述DBus接口,然后根据这些描述生成抽象接口类,最后实现具体接口类。

接口类的编译步骤和方法:

  1. 编写接口定义文件(IDL,Interface Definition Language)或者直接编写接口类。在 DBus 中,接口定义通常是通过 XML 文件描述的,这些文件描述了服务提供的对象、接口、方法和信号。在 Qt 中,接口定义可以直接在 C++ 代码中编写,通过 QDBusAbstractAdaptor 类和相应的宏实现。
  2. 根据接口定义文件生成接口类(可选)。如果使用 XML 文件定义接口,可以使用工具(如 qdbusxml2cpp)根据接口定义文件生成对应的 C++ 接口类。如果直接在 C++ 代码中编写接口定义,则可以跳过这一步。
  3. 实现接口类。在接口类中,实现服务需要提供的方法和信号。在 Qt 中,可以通过继承 QDBusAbstractAdaptor 类并在其子类中实现方法和信号来实现接口类。
  4. 编译接口类。将接口类添加到项目的源文件中,并在编译项目时将其编译为目标文件。确保在项目中包含了必要的库(如 QtDBus)和头文件。
  5. 将编译好的接口类注册到 DBus。在服务启动时,需要将实现的接口类注册到 DBus。在 Qt 中,可以使用 QDBusConnection::registerObject() 函数将接口类注册到 DBus。
  • 注意事项
  1. 确保使用正确的 DBus 服务名称、对象路径和接口名称。这些名称需要在服务和客户端之间保持一致,否则将无法正确调用远程方法。
  2. 确保已经注册了所有需要在 DBus 上使用的自定义数据类型。在 Qt 中,可以使用 Q_DECLARE_METATYPE 宏声明自定义数据类型,并使用 qDBusRegisterMetaType 函数将其注册到 Qt 的元类型系统。
  3. 在服务启动时检查 DBus 连接是否成功。如果连接失败,需要处理相应的错误情况。
  4. 在调用远程方法时,注意处理可能的错误返回值。使用 QDBusReply 类可以方便地检查方法调用是否成功,并获取返回值。
  5. 注意线程安全。在多线程环境中使用 DBus 时,确保对共享数据的访问是线程安全的。在 Qt 中,可以使用诸如 QMutex 之类的线程同步机制来保护共享数据。
  6. 考虑性能和资源消耗。避免在 DBus 上发送大量数据或频繁调用远程方法,以减少网络和系统资源的消耗。可以使用批处理或数据压缩等技术来优化数据传输。

抽象基类

DBus 抽象基类(Abstract Base Class, ABC)是一个特定于语言的类,它定义了在DBus接口中描述的一组方法、信号和属性。抽象基类作为编程接口,它可以让开发人员实现自定义的具体实现类,而不用考虑DBus底层细节。这样可以让程序更容易扩展和维护,同时降低了因使用DBus通信而带来的复杂性。

DBus抽象基类有以下特点:

  1. 定义方法、信号和属性:DBus抽象基类通常根据已有的DBus接口XML文件生成。这些类定义了所有在接口中描述的方法、信号和属性,让开发人员知道需要实现哪些功能。
  2. 为具体实现类提供骨架:抽象基类提供了一个骨架,指导开发人员如何实现具体的DBus服务。这些类定义了公共接口,但不包括实际功能的实现。开发人员需要创建一个从抽象基类派生的子类,并实现这些方法。
  3. 与底层DBus通信隔离:DBus抽象基类可以帮助开发人员将程序逻辑与底层DBus通信分离。这意味着,当DBus接口发生变化时,只需更改抽象基类(以及由此派生的具体实现类),而不需要修改程序的其他部分。

抽象基类在许多DBus库中都有使用。例如,在C++中,我们可以使用qdbusxml2cpp工具从DBus接口XML文件生成抽象基类。这些生成的类可以与QtDBus库一起使用,以方便地为DBus服务实现自定义的功能。

总之,DBus抽象基类是一种用于简化DBus服务开发的方法。它提供了一组定义好的方法、信号和属性,使开发人员能够专注于实现服务的功能,而不用关心DBus通信的底层细节。

使用qdbusxml2cpp工具从XML文件生成的C++代码是一个接口类。这个接口类包含了在XML文件中定义的所有方法和信号。然而,这个类只是一个抽象基类,实际上,它不包含方法的实现。为了在DBus服务中使用这个接口,我们需要创建一个从生成的接口类继承的子类,并提供方法的实现。这就是我们为什么需要在main.cpp文件中创建VariantExample类的原因。

VariantExample类继承自生成的接口类(GeneratedCode),并提供了每个方法的实现。这样,我们可以在DBus服务中使用VariantExample类来处理客户端请求,同时保留了生成的接口类中的原始DBus接口定义。

总之,qdbusxml2cpp生成的C++代码为我们提供了DBus接口的抽象基类,而我们需要创建一个子类,如VariantExample,来实际实现这些方法。这样,我们可以将方法的实现与DBus接口定义分离,更容易地处理DBus通信和程序逻辑。

也可以直接用C++编写抽象基类,然后从中生成对应的DBus XML接口文件。但是,QtDBus 没有提供直接将C++代码转换为DBus XML接口的工具。您需要手动创建一个XML文件,以描述C++抽象基类中的方法和信号。

让我们回顾一下之前的例子。以下是一个C++抽象基类:

#include <QDBusVariant>
#include <QObject>
class VariantExampleInterface : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit VariantExampleInterface(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {}
public slots:
    virtual void SetString(const QDBusVariant &value) = 0;
    virtual QDBusVariant GetString() = 0;
    virtual void SetInt(const QDBusVariant &value) = 0;
    virtual QDBusVariant GetInt() = 0;
    virtual void SetList(const QDBusVariant &value) = 0;
    virtual QDBusVariant GetList() = 0;
    virtual void SetDict(const QDBusVariant &value) = 0;
    virtual QDBusVariant GetDict() = 0;
};

您需要为此抽象基类手动创建一个相应的DBus XML接口文件,如下所示:

<!DOCTYPE node PUBLIC "-//freedesktop//DTD D-BUS Object Introspection 1.0//EN" "http://www.freedesktop.org/standards/dbus/1.0/introspect.dtd">
<node>
  <interface name="com.example.VariantExample">
    <method name="SetString">
      <arg name="value" type="v" direction="in"/>
    </method>
    <method name="GetString">
      <arg name="value" type="v" direction="out"/>
    </method>
    <method name="SetInt">
      <arg name="value" type="v" direction="in"/>
    </method>
    <method name="GetInt">
      <arg name="value" type="v" direction="out"/>
    </method>
    <method name="SetList">
      <arg name="value" type="v" direction="in"/>
    </method>
    <method name="GetList">
      <arg name="value" type="v" direction="out"/>
    </method>
    <method name="SetDict">
      <arg name="value" type="v" direction="in"/>
    </method>
    <method name="GetDict">
      <arg name="value" type="v" direction="out"/>
    </method>
  </interface>
</node>

请注意,您需要确保XML文件中的方法名称和参数与C++抽象基类中的方法签名相匹配。

这种方法可能在某些情况下更灵活,但它也增加了维护成本,因为您需要确保C++抽象基类和DBus XML接口文件始终保持一致。使用qdbusxml2cpp或类似工具可以自动完成这个过程,减少错误和维护成本。

具体接口类

在DBus上下文中,具体接口类通常指实现一个DBus接口所需的所有方法、信号和属性的子类。这些类是从抽象接口类派生的,并负责处理与DBus通信的底层细节。

以下是描述DBus具体接口类的一些建议步骤:

  1. 从抽象接口类派生:首先,需要创建一个新的类,该类从相应的抽象接口类继承。例如,如果有一个名为“org.example.MyInterface”的抽象接口类,则可以创建一个名为“MyConcreteInterface”的具体接口类。
  2. 实现抽象接口中定义的方法:提供抽象接口内定义的所有方法的具体实现。例如,在"MyConcreteInterface"中实现"org.example.MyInterface"中定义的getUser()、setUser(…)等方法。注意,方法执行后还需要使用DBusMessageBuilder构建响应信息并返回给调用者。
  3. 注册信号(可选):如果抽象接口包含信号定义,则需要注册它们以便在适当时候触发。将信号作为成员变量添加到具体接口类中,然后使用D-Bus API将其发送到总线上的其他连接组件。例如,如果“org.example.MyInterface”定义了一个名为"userChanged"的信号,则需要向"MyConcreteInterface"添加userChanged_signal成员变量,并正确发送该信号。
  4. 封装和解封参数:处理DBus调用时,常常需要将一些复杂的数据结构(如列表、数组等)在不同数据类型之间手动转换。具体接口类应负责执行这些转换操作。例如,一个方法可能期望用std::vector作为输入参数。然而,在DBus消息中,这需要被序列化为特定格式。提供必要的代码来实现此封送操作,并确保支持逆过程,将返回值或已发出信号的相应参数从DBus消息安全地转换回所需类型。
  5. 实例化并导出到某个总线路径:最后,创建具体接口类的实例,并将其绑定到D-Bus对象路径。这样,客户端就可以通过DBus路径与服务交互。例如,“org.example.MyInterface”应映射到路径“/org/example/my_interface”。
  6. 错误处理和日志记录:当使用具体接口类时,错误处理和日志记录变得至关重要。如果发生失败情况,务必捕获详细信息,以便诊断问题根源。在有条件输出的函数中添加日志记录入口,以便对程序运行时状态进行监控和跟踪。

接下来,我将详细介绍如何实现一个具体的DBus接口类。为了帮助您更好地理解这个过程,请考虑以下假设:我们要为某应用程序创建一个名为“Example”的自定义接口,该接口提供两个方法:GetDataSetData

  1. 首先,我们需要导入一些必需的库:
import dbus
import dbus.service
from dbus.mainloop.glib import DBusGMainLoop
  1. 然后,从抽象接口基类dbus.service.Object派生一个新类,并传递相关参数:
class Example(dbus.service.Object):
    def __init__(self, bus_name, object_path):
        super().__init__(bus_name, object_path)

其中,bus_name表示DBus名称(通常是唯一的);而object_path则对应于对象路径。

  1. 之后,在新创建的接口类中,添加所需的功能方法。在此示例中,你可以根据接口的预期行为实现GetDataSetData两个方法。请注意使用@dbus.service.method装饰器指定服务端点:
@dbus.service.method("com.example.interface",
                     in_signature="s", out_signature="s")
def GetData(self, input_data:str) ->str:
    # 获取数据处理...
    return processed_data
@dbus.service.method("com.example.interface",
                     in_signature="s", out_signature="")
def SetData(self, data:str):
    # 处理和存储数据...

这里,com.example.interface表示接口名称。另外,请记住设置方法签名:in_signature指定输入参数类型(在本例中为字符串),而out_signature则对应输出参数的类型。

  1. 若要处理信号和属性,可以分别使用@dbus.service.signal装饰器以及从dbus.service.Property派生:
# 用于发送信号的方法:
@dbus.service.signal("com.example.exampleSignal")
def example_signal(self, signal_data):
    # 发送信号内容...
    pass
# 可读写属性示例:
class ExampleProperty(dbus.service.Property):
    def __init__(self, value):
        self._value = value
    
    @property
    def value(self):
        return self._value
    @value.setter
    def value(self, new_value):
        self._value = new_value
  1. 最后,在主函数中运行你的DBus服务。例如:
if __name__ == '__main__':
    dbus.mainloop.glib.DBusGMainLoop(set_as_default=True)
    
    session_bus = dbus.SessionBus()
    name = dbus.service.BusName("com.example.name", session_bus)
    object_path = "/com/example/ExampleObject"
    
    Example(name, object_path)
    import gobject
    loop = gobject.MainLoop()
    loop.run()

通过以上代码,您便能够创建实现自定义“Example”接口的具体DBus类,并使其可与其他DBus客户端程序通信。根据需要调整代码以满足特定项目的要求。

在C++中,您也可以实现DBus接口类。以下是一个使用Qt DBus库(基于C++的高性能前端和后端应用程序开发框架)创建自定义DBus接口的示例。

首先,请确保系统上安装了Qt SDK以及包含DBus支持功能的库。

为了简化代码示例,假设我们要实现一个’ExampleInterface’接口,并提供与之前Python版本相同的“GetData”、“SetData”方法以及带有读写属性的data属性。

  1. 创建 example_interface.h头文件:
#ifndef EXAMPLE_INTERFACE_H
#define EXAMPLE_INTERFACE_H
#include <QObject>
#include <QtDBus/QtDBus>
class ExampleInterface : public QDBusAbstractInterface
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit ExampleInterface(const QString &service, const QString &path,
                              const QDBusConnection &connection, QObject *parent = nullptr);
    ~ExampleInterface();
    Q_PROPERTY(QString data READ data WRITE setData)
    inline QString data() {
        return qvariant_cast<QString>(internalPropGet("data"));
    }
    inline void setData(const QString &value) {
        internalPropSet("data", QVariant::fromValue(value));
    }
public Q_SLOTS: // METHODS
    inline QDBusPendingReply<> SetData(const QString &new_data) {
        QList<QVariant> args;
        args << QVariant::fromValue(new_data);
        return asyncCallWithArgumentList(QStringLiteral("SetData"), args);
    }
    inline QDBusPendingReply<QString> GetData() {
        QList<QVariant> args;
        return asyncCallWithArgumentList(QStringLiteral("GetData"), args);
    }
};
#endif // EXAMPLE_INTERFACE_H
  1. 在源文件 example_interface.cpp中实现这个ExampleInterface类:
#include "example_interface.h"
ExampleInterface::ExampleInterface(const QString &service, const QString &path,
                                   const QDBusConnection &connection, QObject *parent)
    : QDBusAbstractInterface(service, path, staticInterfaceName(), connection, parent) {}
ExampleInterface::~ExampleInterface() {}
  1. 在你的应用程序中使用此接口:
#include <QCoreApplication>
#include <QDebug>
#include "example_interface.h"
int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication app(argc, argv);
    ExampleInterface example("org.example.service", "/org/example/service",
                             QDBusConnection::sessionBus());
    if (example.isValid()) {
        // 使用 SetData 方法设置字符串"Hello World!"
        example.SetData("Hello World!");
        // 使用 GetData 方法获取数据并输出到控制台
        qDebug() << "GetData:" << example.GetData().value();
        // 设置 'data' 属性
        example.setData("New Data");
        // 获取 'data' 属性的值
        qDebug() << "Property 'data':" << example.data();
    }
    return 0;
}

上述代码示例使用Qt DBus库创建了一个自定义DBUS接口,并提供与Python版本相似的功能。根据您的具体需求,可对代码进行定制。

Qt /C++ 编写的差异

Qt 写的接口类和 C++ 写的接口类可以产生相同的 XML 描述文件,从而使它们在 DBus 上具有相同的接口。DBus 服务和客户端之间的通信是基于这些接口定义的,因此如果两者的接口定义相同,那么它们就可以互相调用。

例如,假设我们有一个用 C++ 编写的服务,它的接口是这样定义的:

class MyService : public sdbus::AdaptorInterfaces<...>
{
public:
    MyService(sdbus::IConnection& connection, std::string objectPath)
        : AdaptorInterfaces(connection, std::move(objectPath))
    {
        ...
        registerAdaptor();
    }
    ...
    void MyMethod(int32_t param)
    {
        ...
    }
    ...
};

在这个例子中,MyService 类定义了一个名为 MyMethod 的方法。假设我们已经将这个服务注册到了 DBus 上。

接下来,我们可以用 Qt 编写一个客户端,使用 QDBusInterface 调用 MyService 类的方法:

QDBusInterface my_service("com.example.MyService", "/com/example/MyService", "com.example.MyService", QDBusConnection::sessionBus());
if (my_service.isValid())
{
    my_service.call("MyMethod", 42);
}

在这个例子中,我们创建了一个 QDBusInterface 对象,用于代表远程服务的接口。由于我们已经确保了服务和客户端的接口定义相同,因此我们可以直接调用服务的方法。

总之,只要确保服务和客户端之间的接口定义相同,那么它们就可以互相调用,无论它们是用 C++ 还是 Qt 编写的。生成的 XML 描述文件用于描述这些接口定义,使得 DBus 能够识别它们。

其他

Q_DECLARE_METATYPE 宏

Q_DECLARE_METATYPE 是一个 Qt 宏,用于声明一个自定义数据类型,使其可以在 Qt 的元类型系统中使用。元类型系统是 Qt 提供的一个用于处理运行时类型信息的机制。它允许我们在运行时执行一些类型相关的操作,如创建和销毁对象、调用成员函数、访问属性等。元类型系统还提供了一种在 C++ 类型和字符串表示之间进行转换的方法。

要使用自定义数据类型作为 Qt 信号和槽的参数、设置为 QVariant 对象或在 Qt DBus 中传输,需要将其注册到元类型系统。Q_DECLARE_METATYPE 宏允许我们这样做。

以下是如何使用 Q_DECLARE_METATYPE 宏的示例:

  1. 首先,定义一个自定义数据类型。例如:
struct MyStruct
{
    int x;
    double y;
};
  1. 在类型定义之后,使用 Q_DECLARE_METATYPE 宏来声明自定义数据类型:
Q_DECLARE_METATYPE(MyStruct)
  1. 在使用自定义数据类型之前,需要使用 qRegisterMetaType 函数将其注册到元类型系统。这通常在程序的 main 函数中完成:
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);
    qRegisterMetaType<MyStruct>("MyStruct");
    // ... 其他代码 ...
    return app.exec();
}

注意,在调用 qRegisterMetaType 函数时,需要为自定义数据类型提供一个字符串表示。这个字符串表示在元类型系统中用于标识该类型。在这个例子中,我们使用了 “MyStruct” 作为类型的字符串表示。

现在,MyStruct 类型已经注册到 Qt 的元类型系统,可以用作信号和槽的参数、设置为 QVariant 对象或在 Qt DBus 中传输。需要注意的是,在使用自定义数据类型时,不要忘记将其头文件包含到相关源文件中。


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