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：

1. 实现 JNI 方法： 在 C 语言中实现这些本地方法。

2. 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					-1static 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.cinclude $(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);
}