如何通过dbus开发bluez（c语言版）

前言：本篇文章只适用于初步学习bluez的人，如果对dbus不了解的话，建议先看python是如何操作bluez，哪怕不会python也可以将python当成伪代码去了解一下。

1.简介

如何通过c语言去开发bluez，截至到我写这篇文章为止，百度，谷歌搜下来，估计就csdn一个写套例子放在csdn上，但我没会员，也就没下来看了。这里我提供个简单的蓝牙扫描例子，以此来敲砖引玉。

2.环境

dbus：这里使用gdbus（dbus-glib是比较老的库，现在都替换成gdbus，此外还有个sdbus，但考虑到用dbus肯定要用上常见的数据结构，gdbus位于glib里，glib就能解决常用数据结构问题，不少linux发行版都自带glib，所以我个人还是比较推荐gdbus）

编译器：我用的是yocto生成的交叉编译工具链，用其他编译器的话，把"{CC} ${LDFLAGS}" 替换成对应编译器应该就可以了

3.源码

test-gdbus.c

#include <stdio.h>

#include <glib.h>
#include <gio/gio.h>

GDBusConnection *conn;

static void objectManager_handler (GDBusProxy *proxy,
                       gchar *sender_name,
                       gchar *signal_name,
                       GVariant *params,
                       gpointer user_data);

static gboolean properties_changed(GDBusProxy *pProxy, GVariant *params, gpointer user_data)
{
    const gchar *interface_name;
    GVariantIter  *changed_properties;
    GVariantIter  *invalidated_properties;
    g_variant_get(params, "(sa{sv}as)", &interface_name, &changed_properties, &invalidated_properties);

    printf("properties_changed interface_name: %s\n", interface_name);

    const gchar *property_name;
    GVariant *property_value;
    while (g_variant_iter_next (changed_properties, "{sv}", &property_name, &property_value))
    {
        printf("    changed property_name: %s\n", property_name);
    }

    while (g_variant_iter_next (invalidated_properties, "s", &property_name))
    {
        printf("    invalidated property_name: %s\n", property_name);
    }



}

static void properties_handler (GDBusProxy *proxy,
                       gchar *sender_name,
                       gchar *signal_name,
                       GVariant *params,
                       gpointer user_data) {
                       
    // printf("properties_handler signal_name:%s\n", signal_name);   
    if (g_strcmp0(signal_name, "PropertiesChanged") == 0) {
        // ignore all irrelevant signals
        properties_changed(proxy, params, user_data);
        return;
    } 
}

static gboolean interfaces_added(GDBusProxy *pProxy, GVariant *params, gpointer user_data)
{
    const gchar *path;
    const gchar *interface_name;
    GVariantIter  *ifaces_and_properties;
    GVariantIter  *properties;
    GError *error = NULL;
    
    g_variant_get(params, "(oa{sa{sv}})", &path, &ifaces_and_properties);

    GDBusProxy *properties1;
    properties1 = g_dbus_proxy_new_sync(conn,
				      G_DBUS_PROXY_FLAGS_NONE,
				      NULL,
				      "org.bluez",
				      path,
				      "org.freedesktop.DBus.Properties",
				      NULL,
				      &error);
	if(error != NULL) {
        printf("error\n");
        return 1;
    }

    // g_signal_connect(properties, "g-properties-changed", G_CALLBACK(properties_handler), NULL);
    g_signal_connect(properties1, "g-signal", G_CALLBACK(properties_handler), NULL);

    GDBusProxy *device1;
    device1 = g_dbus_proxy_new_sync(conn,
				      G_DBUS_PROXY_FLAGS_NONE,
				      NULL,
				      "org.bluez",
				      path,
				      "org.bluez.Device1",
				      NULL,
				      &error);
	if(error != NULL) {
        printf("error\n");
        return 1;
    }

    GVariant *rssi = NULL;
    gint16 rssi_num;

    rssi = g_dbus_proxy_get_cached_property(device1, "RSSI");
    if(rssi != NULL) {
        g_variant_get(rssi, "n", &rssi_num);
        printf("interfaces_added: odject path is \"%s\", RSSI: %d\n", path, rssi_num);
    } else {
         printf("interfaces_added: odject path is \"%s\"\n", path);
    }

    while (g_variant_iter_next (ifaces_and_properties, "{sa{sv}}", &interface_name, &properties))
    {
        printf("    interface_name: %s\n", interface_name);
    }

    return TRUE;
}

static void objectManager_handler (GDBusProxy *proxy,
                       gchar *sender_name,
                       gchar *signal_name,
                       GVariant *params,
                       gpointer user_data) {
    printf("objectManager_handler signal_name:%s\n", signal_name);
    if (g_strcmp0(signal_name, "InterfacesAdded") == 0) {
        // ignore all irrelevant signals
        interfaces_added(proxy, params, user_data);
        return;
    } 
                    
}

int main()
{
    GMainLoop *mainloop;

    int rc = 0;
	GDBusProxy *objectManager;
    GDBusProxy *adapter1;
	GError *error = NULL;
    GVariant *result;

    //申请创建主循环
    mainloop = g_main_loop_new(NULL, FALSE);

    conn = g_bus_get_sync(G_BUS_TYPE_SYSTEM, NULL, &error);
	if(error != NULL)
		return 1;

    objectManager = g_dbus_proxy_new_sync(conn,
				      G_DBUS_PROXY_FLAGS_NONE,
				      NULL,
				      "org.bluez",
				      "/",
				      "org.freedesktop.DBus.ObjectManager",
				      NULL,
				      &error);
	if(error != NULL)
		return 1;

    g_signal_connect(objectManager, "g-signal", G_CALLBACK(objectManager_handler), NULL);


    adapter1 = g_dbus_proxy_new_sync(conn,
				      G_DBUS_PROXY_FLAGS_NONE,
				      NULL,
				      "org.bluez",
				      "/org/bluez/hci0",
				      "org.bluez.Adapter1",
				      NULL,
				      &error);
	if(error != NULL)
		return 1;

    error = NULL;
	result = g_dbus_proxy_call_sync(adapter1,
					"StartDiscovery",
					NULL,
					G_DBUS_CALL_FLAGS_NONE,
					-1,
					NULL,
					&error);
	if(error != NULL)
		return 1;


    g_main_loop_run(mainloop);
    if(objectManager)
		g_object_unref(objectManager);
    if(adapter1)
		g_object_unref(adapter1);
	if(conn)
		g_object_unref(conn);
	if(error)
		g_error_free(error);

}

编译命令(需要确认下有没有对应的库)：

${CC} ${LDFLAGS} test-gdbus.c `pkg-config --cflags --libs gio-2.0 dbus-1 gobject-2.0 glib-2.0` -I /usr/include/glib-2.0 -I /usr/lib64/glib-2.0/include -o test-gdbus

执行：

./test-gdbus

回出现一下类型 log：

objectManager_handler signal_name:InterfacesAdded
interfaces_added: odject path is "/org/bluez/hci0/dev_54_1D_DA_9F_89_68", RSSI: -92
    interface_name: org.freedesktop.DBus.Introspectable
    interface_name: org.bluez.Device1
    interface_name: org.freedesktop.DBus.Properties
properties_changed interface_name: org.bluez.Device1
    changed property_name: RSSI

4.分析

4.1 main函数分析

大部分为固定流程

以下为启动扫描（这里值考虑用gdbus的同步函数，如果对dbus的异步函数感兴趣可以自行去了解相关资料）：

    adapter1 = g_dbus_proxy_new_sync(conn,
				      G_DBUS_PROXY_FLAGS_NONE,
				      NULL,
				      "org.bluez",
				      "/org/bluez/hci0",
				      "org.bluez.Adapter1",
				      NULL,
				      &error);
	if(error != NULL)
		return 1;

    error = NULL;
	result = g_dbus_proxy_call_sync(adapter1,
					"StartDiscovery",
					NULL,
					G_DBUS_CALL_FLAGS_NONE,
					-1,
					NULL,
					&error);
	if(error != NULL)
		return 1;

g_dbus_proxy_new_sync：用来获取接口，里面的"org.bluez", “/org/bluez/hci0”, “org.bluez.Adapter1”, 如果已经对dbus有了解的话，应该很容易就清楚是什么了。

g_dbus_proxy_call_sync：调用函数，由于StartDiscovery，没有入参和出参，所以入参是NULL，result也没进行处理

以下为处理InterfacesAdded：

objectManager = g_dbus_proxy_new_sync(conn,
				      G_DBUS_PROXY_FLAGS_NONE,
				      NULL,
				      "org.bluez",
				      "/",
				      "org.freedesktop.DBus.ObjectManager",
				      NULL,
				      &error);
	if(error != NULL)
		return 1;

    g_signal_connect(objectManager, "g-signal", G_CALLBACK(objectManager_handler), NULL);

g_signal_connect：用来设置具体的信号和对应的回调

如果是看过我写的python篇，应该会清楚这里要连接的是InterfacesAdded信号，但这里却连接了g-signal，这是由于现在这种写法由于没有dbus通信对应具体的xml，信号得先通过g-signal，才能做进一步分析。可以参考https://docs.gtk.org/gio/signal.DBusProxy.g-signal.html。

如果有编写有对应xml文件，gdbus有工具协助生成一套封装好的api，但这里就不做展开

4.2 信号解析

先看具体的 objectManager_handler 函数
static void objectManager_handler (GDBusProxy *proxy,
                       gchar *sender_name,
                       gchar *signal_name,
                       GVariant *params,
                       gpointer user_data) {
    printf("objectManager_handler signal_name:%s\n", signal_name);
    if (g_strcmp0(signal_name, "InterfacesAdded") == 0) {
        // ignore all irrelevant signals
        interfaces_added(proxy, params, user_data);
        return;
    } 
                    
}

objectManager_handler 函数的入参是固定的 其对应g-signal的规定，详情可以通过gdbus官网了解。
在这个函数里可以看到有比较InterfacesAdded，就是用来识别InterfacesAdded信号，另外这里InterfacesAdded信号输出的参数也全部被整合成一个GVariant变量，后续需要拆解GVariant变量来获取具体的参数。

interfaces_added 函数实现, 先看第一步解析信号传回来的数据
    g_variant_get(params, "(oa{sa{sv}})", &path, &ifaces_and_properties);

看看d-feet里显示的输出变量
在这里插入图片描述

这里再引入dbus的变量表，因为dbus的参数解析用

变量名 解析
a ARRAY 数组
b BOOLEAN 布尔值
d DOUBLE IEEE 754双精度浮点数
g SIGNATURE 类型签名
i INT32 32位有符号整数
n INT16 16位有符号整数
o OBJECT_PATH 对象路径
q UINT16 16位无符号整数
s STRING 零结尾的UTF-8字符串
t UINT64 64位无符号整数
u UINT32 32位无符号整数
v VARIANT 可以放任意数据类型的容器，数据中包含类型信息。例如glib中的GValue。
x INT64 64位有符号整数
y BYTE 8位无符号整数
() 定义结构时使用。例如"(i(ii))"
{} 定义键－值对时使用。例如"a{us}"

这里重新再对比下InterfacesAdded信号的入参,以及处理的参数类型

"(oa{sa{sv}})"
(Object Path, Dict of {String, Dict of {String, Variant}} objects)

这两个是一一对应的，拆解后获取的
path：对应Object Path
ifaces_and_properties：对应Dict of {String, Dict of {String, Variant}

interfaces_added 函数实现, 注册PropertiesChanged信号
    GDBusProxy *properties1;
    properties1 = g_dbus_proxy_new_sync(conn,
				      G_DBUS_PROXY_FLAGS_NONE,
				      NULL,
				      "org.bluez",
				      path,
				      "org.freedesktop.DBus.Properties",
				      NULL,
				      &error);
	if(error != NULL) {
        printf("error\n");
        return 1;
    }

    // g_signal_connect(properties, "g-properties-changed", G_CALLBACK(properties_handler), NULL);
    g_signal_connect(properties1, "g-signal", G_CALLBACK(properties_handler), NULL);

注册PropertiesChanged信号这里的逻辑和InterfacesAdded类似。另外如果有人看过我写的python版dbus控制bluez会发现，这里的PropertiesChanged信号是在InterfacesAdded信号处理中进行注册，这样是为每一个扫描到的蓝牙设备添加PropertiesChanged信号处理，python版那边的处理方法虽然不同，但也实现了一样的效果。（这里的处理方法我是参考bluetoothctl源码实现的，bluetoothctl源码位于client/）

获取属性
    GDBusProxy *device1;
    device1 = g_dbus_proxy_new_sync(conn,
				      G_DBUS_PROXY_FLAGS_NONE,
				      NULL,
				      "org.bluez",
				      path,
				      "org.bluez.Device1",
				      NULL,
				      &error);
	if(error != NULL) {
        printf("error\n");
        return 1;
    }

    GVariant *rssi = NULL;
    gint16 rssi_num;

    rssi = g_dbus_proxy_get_cached_property(device1, "RSSI");
    if(rssi != NULL) {
        g_variant_get(rssi, "n", &rssi_num);
        printf("interfaces_added: odject path is \"%s\", RSSI: %d\n", path, rssi_num);
    } else {
         printf("interfaces_added: odject path is \"%s\"\n", path);
    }

C语言获取属性还是麻烦了点，对比python，python都直接把整个结构解析好了，直接用就可以。下面贴出d-feet里显示的属性，方便理解
在这里插入图片描述

最后是如何解析字典类变量
g_variant_get(params, "(oa{sa{sv}})", &path, &ifaces_and_properties);

while (g_variant_iter_next (ifaces_and_properties, "{sa{sv}}", &interface_name, &properties))
    {
        printf("    interface_name: %s\n", interface_name);
    }

看一下应该很容易就明白了。

5.结语

bluez要如何通过dbus操作，通过上面的说明应该已经很清晰，另外的一些blues使用逻辑可以参考bluetoothctl源码和test/里面的python代码。例如：bluetoothctl里还处理了InterfacesRemoved信号，但在test-discovery中却没有处理，这样可能会导致已经消失了的蓝牙还显示存在。所以关于蓝牙的一些细致操作还是要再多看看的。
# c语言 # 开发语言 # linux
Logo
2048 AI社区

有“AI”的1024 = 2048，欢迎大家加入2048 AI社区

更多推荐

RMBG2.0 vs. BiRefNet_HR：从「人像抠图」到「万物分割」

本文对比了两款2024年主流图像分割模型RMBG2.0（腾讯研发，专注人像抠图）和BiRefNet_HR（厦大北大联合开发，支持万物分割）。通过实测数据展示了它们在CPU/GPU上的性能表现，并提供了详细的Python实战代码，包括懒人版一键抠图和原生高精度处理方案。文章还包含硬件需求指南、性能优化技巧和常见报错解决方法，最后探讨了电商、短视频、AIGC等商业应用场景。全文旨在帮助开发者在30分钟

avatar 2048 AI社区
cover

Vue3.5 + SSE 构建高可用 AI 聊天交互层 ——`chat.js` 模块架构与实现

avatar 2048 AI社区

新手入门MCP，新手如何使用MCP

是一种协议，用于连接大模型（LLM）与外部工具/数据源，让模型可以访问外部数据、执行命令、调用 API，从而大大扩展模型的能力。让模型不仅能生成文本，还能“做事情”MCP 的使用场景：调用外部 API（GitHub、数据库、天气等）访问本地或远程文件系统执行计算或代码生成和大模型结合做智能问答或任务自动化简单来说，MCP 就是 AI 大模型的标准化工具箱。它让大模型可以利用这些工具与外界互动，获取

avatar 2048 AI社区