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DBus 入门与应用－－ DBus 的 C 编程接口

转载请注明出处。作者：唐风

最近在学 Dbus，不过总是不得其门而入。

大部分资料都讲了很多东西却最终没有让我搞清楚怎么用 DBus，不就是一个 IPC 通信的工具么？就没有一点实用些的资料么？看了很多资料之后还是觉得只见树木不见森林。仔细整理下思路，觉得还是应该从最基本的方面入门，先从 DBus 的 C API 入手学习，有了这些知识，就算麻烦，也可以先在完成一个基本功能的例子程序的同时大概的知道 DBus 的运行机制。

在网上找到这么一篇文章：http://www.matthew.ath.cx/misc/dbus，正合我意，下面的内容基本是对这篇文章的翻译和扩充。

注意：

翻译没有得到原文作者同意，原文也很简单易懂，最好去读原文。如果收到投诉，我会立即撤掉本文的。
本文不是一篇好的 DBus 入门，有很多基本的东西不在记述之内。
一般情况下不会直接使用 C API 进行 DBus 的编程，而是使用某种 DBus-binding，但我觉得理解 DBus 的 C API 对完整地理解 DBus 是非常重要的。
虽然 DBus 是用 C 写的，而且本文写的是 C API，但是 DBus 设计中充满的面向对象的思想，请注意。

一、共通部分的代码

在使用 DBus 进行通信的时候，有一些代码是无论如何都会使用到的。首先，你必须要连接上 Dbus，一般来说，系统中会有一个 System Bus 和一个 Session Bus（他们的差别，请参考我另外的笔记）。其次，你需要在 Dbus 中注册一个名字，用于标识自己。为了简单起见，这里先不考虑重名的情况：

共通用代码
 DBusError err;
DBusConnection* conn;
int ret;
// initialise the errors
dbus_error_init(&err);
 
// connect to the bus
conn = dbus_bus_get(DBUS_BUS_SESSION, &err);
if (dbus_error_is_set(&err)) { 
    fprintf(stderr, "Connection Error (%s)\n", err.message); 
    dbus_error_free(&err); 
}
if (NULL == conn) { 
    exit(1); 
}
// request a name on the bus
ret = dbus_bus_request_name(conn, "test.method.server", 
                            DBUS_NAME_FLAG_REPLACE_EXISTING 
                            , &err);
if (dbus_error_is_set(&err)) { 
    fprintf(stderr, "Name Error (%s)\n", err.message); 
    dbus_error_free(&err); 
}
if (DBUS_REQUEST_NAME_REPLY_PRIMARY_OWNER != ret) { 
    exit(1);
}
 

一般来说，连接上 Dbus 和注册一个名称，应该是在程序最开始运行的时候就会进行的操作。

当然，在程序的结束的时候，需要关闭掉与 Dbus 的连接。使用下面的函数：

Code Snippet
 dbus_connection_close(conn);
 

二、发送信号（Sending Signal）

信号是一种广播的消息，你可以简单的发出一个信号，这样，所有连接在 DBus 总线上并注册了接受对应信号的进程，都会收到这个信号。为了发出一个信号，需要的只是创建一个 DBusMessage 对象来代表信号，然后追加上一些需要发出的参数，就可以发向总线了。发完之后还需要释放掉 Message。如果内存不足的话，这下面不少函数都会返回 false，所以一般情况下你都需要处理这些情况的返回值。

发送信号
 dbus_uint32_t serial = 0; // unique number to associate replies with requests
DBusMessage* msg;
DBusMessageIter args;
 
// create a signal and check for errors 
msg = dbus_message_new_signal("/test/signal/Object", // object name of the signal
                              "test.signal.Type", // interface name of the signal
                              "Test"); // name of the signal
if (NULL == msg) 
{ 
    fprintf(stderr, "Message Null\n"); 
    exit(1); 
}
 
// append arguments onto signal
dbus_message_iter_init_append(msg, &args);
if (!dbus_message_iter_append_basic(&args, DBUS_TYPE_STRING, &sigvalue)) { 
    fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n"); 
    exit(1);
}
 
// send the message and flush the connection
if (!dbus_connection_send(conn, msg, &serial)) { 
    fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n"); 
    exit(1);
}
dbus_connection_flush(conn);
 
// free the message 
dbus_message_unref(msg);
 

三、调用方法（Calling a Method）

调用一个远程方法（remote method）与发送一个信号（sending a signal）是很类似的。需要创建一个 DBusMessage，然后通过注册在 DBus 上的名称指定发送的对象。然后追加相应的参数，但调用方法分为两种，一种是阻塞式的，另一种则可以异步调用。异步调用的时候会得到一个 DBusMessage* 的返回，从这个 DBusMessage 中可以获取一些返回的参数。

调用方法1
 DBusMessage* msg;
DBusMessageIter args;
DBusPendingCall* pending;
 
msg = dbus_message_new_method_call("test.method.server", // target for the method call
                                   "/test/method/Object", // object to call on
                                   "test.method.Type", // interface to call on
                                   "Method"); // method name
if (NULL == msg) { 
    fprintf(stderr, "Message Null\n");
    exit(1);
}
 
// append arguments
dbus_message_iter_init_append(msg, &args);
if (!dbus_message_iter_append_basic(&args, DBUS_TYPE_STRING, &param)) { 
    fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n"); 
    exit(1);
}
 
// send message and get a handle for a reply
if (!dbus_connection_send_with_reply (conn, msg, &pending, -1)) { // -1 is default timeout
    fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n"); 
    exit(1);
}
if (NULL == pending) { 
    fprintf(stderr, "Pending Call Null\n"); 
    exit(1); 
}
dbus_connection_flush(conn);
 
// free message
dbus_message_unref(msg);
 

调用方法2
 bool stat;
dbus_uint32_t level;
 
// block until we receive a reply
dbus_pending_call_block(pending);
 
// get the reply message
msg = dbus_pending_call_steal_reply(pending);
if (NULL == msg) {
    fprintf(stderr, "Reply Null\n"); 
    exit(1); 
}
// free the pending message handle
dbus_pending_call_unref(pending);
 
// read the parameters
if (!dbus_message_iter_init(msg, &args))
    fprintf(stderr, "Message has no arguments!\n"); 
else if (DBUS_TYPE_BOOLEAN != dbus_message_iter_get_arg_type(&args)) 
    fprintf(stderr, "Argument is not boolean!\n"); 
else
    dbus_message_iter_get_basic(&args, &stat);
 
if (!dbus_message_iter_next(&args))
    fprintf(stderr, "Message has too few arguments!\n"); 
else if (DBUS_TYPE_UINT32 != dbus_message_iter_get_arg_type(&args)) 
    fprintf(stderr, "Argument is not int!\n"); 
else
    dbus_message_iter_get_basic(&args, &level);
 
printf("Got Reply: %d, %d\n", stat, level);
 
// free reply and close connection
dbus_message_unref(msg); 
 

四、接收消息（Receiving a Signal）

接下来的两种操作主要是从总线从读取消息并处理这些消息。

要接收一个消息，你首先需要告诉 DBus 你对什么样的消息感兴趣：

接收消息1
 // add a rule for which messages we want to see
dbus_bus_add_match(conn, 
                   "type='signal',interface='test.signal.Type'", 
                   &err); // see signals from the given interface
dbus_connection_flush(conn);
if (dbus_error_is_set(&err)) { 
    fprintf(stderr, "Match Error (%s)\n", err.message);
    exit(1); 
}
 

然后，进程就可以在一个循环中等待这类消息的发生了：

接收消息2
 / loop listening for signals being emmitted
while (true) {
 
    // non blocking read of the next available message
    dbus_connection_read_write(conn, 0);
    msg = dbus_connection_pop_message(conn);
 
    // loop again if we haven't read a message
    if (NULL == msg) { 
        sleep(1);
        continue;
    }
 
    // check if the message is a signal from the correct interface and with the correct name
    if (dbus_message_is_signal(msg, "test.signal.Type", "Test")) {
        // read the parameters
        if (!dbus_message_iter_init(msg, &args))
            fprintf(stderr, "Message has no arguments!\n"); 
        else if (DBUS_TYPE_STRING != dbus_message_iter_get_arg_type(&args)) 
            fprintf(stderr, "Argument is not string!\n"); 
        else {
            dbus_message_iter_get_basic(&args, &sigvalue);
            printf("Got Signal with value %s\n", sigvalue);
        }
    }
 
    // free the message
    dbus_message_unref(msg);
}
 

五、提供被远程调用的方法（Exposing a Method to be called）

在第二节中，我们看到了调用一个远程方法，这节就是告诉我们怎么样提供一个方法让别的应用程序调用。用下面的程序，就可以把方法关联在那些提供给外部的方法上，并解析出相应的参数，最后构建一个消息返回给调用方法的应用程序。

提供被远程调用的方法1
 // loop, testing for new messages
while (true) {
    // non blocking read of the next available message
    dbus_connection_read_write(conn, 0);
    msg = dbus_connection_pop_message(conn);
  
    // loop again if we haven't got a message
    if (NULL == msg) { 
        sleep(1); 
        continue; 
    }
 
    // check this is a method call for the right interface and method
    if (dbus_message_is_method_call(msg, "test.method.Type", "Method"))
        reply_to_method_call(msg, conn);
 
    // free the message
    dbus_message_unref(msg);
}
 

提供被远程调用的方法2
 void reply_to_method_call(DBusMessage* msg, DBusConnection* conn)
{
    DBusMessage* reply;
    DBusMessageIter args;
    DBusConnection* conn;
    bool stat = true;
    dbus_uint32_t level = 21614;
    dbus_uint32_t serial = 0;
    char* param = "";
 
    // read the arguments
    if (!dbus_message_iter_init(msg, &args))
        fprintf(stderr, "Message has no arguments!\n"); 
    else if (DBUS_TYPE_STRING != dbus_message_iter_get_arg_type(&args)) 
        fprintf(stderr, "Argument is not string!\n"); 
    else 
        dbus_message_iter_get_basic(&args, &param);
    printf("Method called with %s\n", param);
 
    // create a reply from the message
    reply = dbus_message_new_method_return(msg);
 
    // add the arguments to the reply
    dbus_message_iter_init_append(reply, &args);
    if (!dbus_message_iter_append_basic(&args, DBUS_TYPE_BOOLEAN, &stat)) { 
        fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n"); 
        exit(1);
    }
    if (!dbus_message_iter_append_basic(&args, DBUS_TYPE_UINT32, &level)) { 
        fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n"); 
        exit(1);
    }
 
    // send the reply && flush the connection
    if (!dbus_connection_send(conn, reply, &serial)) { 
        fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n"); 
        exit(1);
    }
    dbus_connection_flush(conn);
 
    // free the reply
    dbus_message_unref(reply);
}
 

这就基本上全部了。但用这些来理解 DBus 显然还远远不够。接下来，就要对这些程序以及背后的理念进行具体的探究了。

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