Qt应用开发(安卓篇)——调用ioctl、socket等C函数
一、前言
在 Qt for Android 中没办法像在嵌入式linux中一样直接使用 ioctl 等底层函数，这是因为因为 Android 平台的安全性和权限限制。
在 Android 中，访问设备硬件和系统资源需要特定的权限，并且需要通过 Android 系统提供的 API 来进行。Android 平台为了保障系统的安全性和稳定性，限制了应用程序对底层硬件和系统的直接访问。
Qt for Android 是建立在 Android NDK 和 Java 层之上的，它提供了一种跨平台的开发框架，允许开发者使用 C++ 和 Qt API 来开发 Android 应用程序。但是，由于 Android 平台的限制，Qt for Android 也受到了 Android 平台的限制，无法直接访问底层设备或调用底层系统函数。
我们需要通过 Java 层的 JNI 接口来间接访问，通过 JNI 接口调用底层的系统函数或设备驱动程序，主要分两步：
-
实现 JNI 方法： 在 C 语言中实现这些本地方法。
-
加载并链接 JNI 库： 在 Qt 项目中加载并链接 JNI 库，以便在 Qt/C++ 代码中调用本地方法。
下面我们通过一个socketcan的调用实例才讲解。
二、编写 JNI 接口
在Android路径下，新建一个jni文件夹，新建文件socketcan_native.c，部分代码内容如下：
#include <jni.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <net/if.h>
#include <linux/can.h>
#include <linux/can/raw.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#define STATUS_OK 0
#define STATUS_ERR -1
static int sock_fd;
static int m_isopen;
void sockcan_close()
{
close(sock_fd);
system(ip_cmd_can_close);
m_isopen = STATUS_ERR;
}
int sockcan_open(int bitrate)
{
//创建套接口
sock_fd = socket(AF_CAN,SOCK_RAW,CAN_RAW);
if(sock_fd < 0)
{
return STATUS_ERR;
}
//绑定can0设备与套接口
struct ifreq ifr;
struct sockaddr_can addr;
strcpy(ifr.ifr_name,"can0");
ioctl(sock_fd,SIOCGIFINDEX,&ifr);
ifr.ifr_ifindex = if_nametoindex(ifr.ifr_name);
addr.can_family = AF_CAN;
addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
if(bind(sock_fd,(struct sockaddr *)&addr,sizeof(addr))<0)
{
perror("bind error!\n");
return STATUS_ERR;
}
//配置
int flags;
flags = fcntl(sock_fd,F_GETFL,0);
// flags |= O_NONBLOCK;//非阻塞
flags &= ~O_NONBLOCK;//阻塞
fcntl(sock_fd,F_SETFL,flags);
m_isopen = STATUS_OK;
return STATUS_OK;
}
JNIEXPORT jint JNICALL
JJava_com_example_socketcan_SocketCANJNI_socketCanOpen(JNIEnv *env, jobject thiz, jint baudrate)
{
return sockcan_open(baudrate);
}
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_example_socketcan_SocketCANJNI_socketCanWrite
(JNIEnv *env, jobject thiz, jint canId,jint dataLen,jint externFlag,jint remoteFlag,jbyteArray datas)
{
if(sock_fd <= 0)
return -1;
if(dataLen > 8)
return -2;
//获取实例的变量array的值
int nArrLen = (*env)->GetArrayLength(env,datas);
char *chArr = (char*)(*env)->GetByteArrayElements(env,datas, 0);
struct can_frame txframe;
memcpy(txframe.data, chArr, nArrLen);
txframe.can_id = canId;
if(externFlag)
txframe.can_id |= CAN_EFF_FLAG;
if(remoteFlag)
txframe.can_id |= CAN_RTR_FLAG;
txframe.can_dlc = dataLen;
return write(sock_fd, &txframe, sizeof(struct can_frame));
}
如果是cpp的文件，在JNIEXPORT jint JNICALL前面需要添加extern "C" ，并且有一些指针写法需要小改。
在Android/jni文件夹下，新建文件Android.mk，内容如下:
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := socketcan_native
LOCAL_SRC_FILES := socketcan_native.c
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)然后在该目录使用ndk对其进行打包生成so文件，在libs文件夹下，会生成四个不同环境下的的so文件。
三、加载并链接 JNI 库
Qt侧声明接口，直接调用!!!
extern "C" JNIEXPORT jint JNICALL
JJava_com_example_socketcan_SocketCANJNI_socketCanOpen
(JNIEnv *env, jobject thiz, jint baudrate);
extern "C" JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_example_socketcan_SocketCANJNI_socketCanWrite
(JNIEnv *env, jobject thiz, jint canId,jint dataLen,jint externFlag,jint remoteFlag,jbyteArray datas);jint attachResult = QAndroidJniEnvironment::javaVM()->AttachCurrentThread(reinterpret_cast<JNIEnv**>(&env), NULL);
if (attachResult != JNI_OK) {
qDebug() << "Failed to attach current thread to JVM";
}
JJava_com_example_socketcan_SocketCANJNI_socketCanOpen(env, NULL, 500000);四：其他
在其他的教程中，还有一种方法，QT调用java代码，java代码调用lib，在这方法中，我们需要在Android下新建src文件夹，新建SocketCANJNI.java文件，Qt側使用QAndroidJniObject::callStaticMethod调用java代码，这条路理论上也行得通，但是我没有成功实现，大家有空可以研究以下，撒花!
// SocketCANJNI.java
package com.example.socketcan;
public class SocketCANJNI {
static {
System.loadLibrary("socketcan_native");
}
public native void socketCanOpen(int bitrate);
}