Qt和C语言之间的交互

转自：http://blog.csdn.net/fengel_cs/article/details/46894605

1、QT通信机制

为了更好的实现QT的信息交互，在QT系统中创建了较为完善的通信机制。QT的通信可分为QT内部通信和外部通信两大类。对于这两类通信机制及应用场合做如以下分析：

（1）QT内部对象间通信

在图形用户界面编程中，经常需要将一个窗口部件的变化通知给窗口的其它部件使其产生相应的变化。对于这种内部对象间的通信，QT主要采用了信号和槽的机制。这种机制是QT区别于其他GUI工具的核心机制。在大部分的GUI工具中，通常为可能触发的每种行为通过定义回调函数来实现。这种回调函数是一个指向函数的指针，在进行函数回调执行时不能保证所传递的函数参数类型的正确性，因此容易造成进程的崩溃。

（2）QT与外部设备间通信

QT与外部通信主要是将外部发来的消息以事件的方式进行接收处理。外部设备将主要通过socket与QT应用程序进行连接。在此，以输入设备与QT应用程序的通信为例说明QT与外部通信的原理。

在QT的应用程序开始运行时，主程序将通过函数调用来创建并启动qwsServer服务器，然后通过socket建立该服务器与输入硬件设备的连 接。服务器启动后将会打开鼠标与键盘设备，然后将打开的设备文件描述符fd连接到socket上。等到QT应用程序进入主事件循环时，事件处理程序将通过 Linux系统的select函数来检测文件描述符fd的状态变化情况以实现对socket的监听。如果文件描述符fd状态改变，说明设备有数据输入。此 时，事件处理程序将会发出信号使设备输入的数据能及时得到QT应用程序的响应。数据进入服务器内部就会以事件的形式将数据放入事件队列里，等待QT客户应 用程序接收处理。处理结束后再将事件放入请求队列里，通过服务器将事件发送到相应硬件上，完成外部输入设备与QT应用程序的整个通信过程。

2、 QProcess机制分析

QProcess类通常是被用来启动外部程序，并与它们进行通信的。QProcess是把外部进程看成是一个有序的I/O设备，因此可通过 write（）函数实现对进程标准输入的写操作，通过read（），readLine（）和getChar（）函数实现对标准输出的读操作。

（1） QProcess通信机制

QT可以通过QProcess类实现前端程序对外部应用程序的调用。这个过程的实现首先是将前端运行的程序看成是QT的主进程，然后再通过创建主进 程的子进程来调用外部的应用程序。这样QProcess的通信机制就抽象为父子进程之间的通信机制。QProcess在实现父子进程间的通信过程中是运用 Linux系统的无名管道来实现的，因此为了能更加清楚的说明QProcess的通信机制，在此首先介绍关于无名管道实现父子进程间的通信机制。

无名管道是一种只能够在同族父子之间通信，并且在通信过程中，只能从固定的一端写，从另一端读的单向的通信方式。该无名管道是通过调用pipe（）函数而创建的。创建代码如下：

1. #include     int pipe(int fd[2]) ;   返回：若成功则为0，若出错则为-1 

创建后经参数fd返回两个文件描述符：fd[0]为读而打开，fd[1]为写而打开。经过fork（）函数创建其子进程后，子进程将拥有与父进程相 同的两个文件描述符。如果想要实现父进程向子进程的通信则关闭父进程的读端fd[0]，同时关闭子进程的写端fd[1]。这样就建立了从父进程到子进程的 通信连接。

由于无名管道的单向通信性，所以如果要应用无名管道实现父子进程之间的双向通信则至少需要应用双管道进行通信。QProcess类的通信原理就是利 用多管道实现了父子进程之间的通信。然而对于外部运行的应用程序大都是通过标准输入而读得信息，通过标准输出而发送出信息，因此只通过建立管道并不能完成 内外进程?之间的通信。要解决此问题，就如该模块开始时所说，QProcess是把外部进程看成是一个I/O设备，然后通过对I/O设备的读写来完成内外 进程的通信。

在QProcess中父子进程之间是通过管道连接的，要实现子进程能从标准输入中读得父进程对管道的写操作，同时父进程能从管道中读得子进程对标准 输出或标准容错的写操作，就要在子进程中将管道的读端描述符复制给标准输入端，将另外管道的写端描述符复制给标准输出端和标准容错端，即实现管道端口地址 的重定向。这样子进程对标准输入、标准输出及标准容错的操作就反应到了管道中。

QProcess在正常渠道模式下具体实现共用了五个无名管道进行通信。五个管道的描述符分别用 childpipe[2]，stdinChannelpipe[2]，stdoutChannelpipe[2]，stderrChannelpipe[2] 和deathpipe[2]五个数组来保存。deathpipe指代的管道会用在消亡的子进程与父进程之间。当子进程准备撤销时会发送一个表示该子进程消 亡的字符给父进程来等待父进程进行处理。stdinChannelpipe，stdoutChannelpipe和stderrChannelpipe所 指代的管道分别与标准输入，标准输出和标准容错进行绑定，实现了与外部程序的通信。childpipe指代的管道主要是为父子进程之间的通信而建立的。

如果在管道中有新数据写入，就会通知相应进程去读。另外图2是QProcess在正常渠道模式下的通信原理图，如果是在融合渠道模式下，将没有容错 管道，此时原理图中将没有第一个管道，也就不会有管道描述符。同时，标准容错端和标准输出端将共同挂接到子进程的stdoutChannelpipe的写 端，来实现内外进程的通信。

（2） QProcess应用方式

由于QProcess类实现了对底层通信方式较为完善的封装，因此利用QProcess类将更为方便的实现对外部应用程序的调用。在此，通过在QT界面中调用外部mplayer的例子来简单说明QProcess的应用方式。

1. const QString mplayerPath("/mnt/yaffs/mplayer");    

1. const QString musicFile("/mnt/yaffs/music/sound.mp3");   

1. QProcess* mplayerProcess=new QProcess();  

1. QStringList args;   

1. args<<"-slave";   

1. args<<"-quiet";   

1. args << "-wid"; 

1. args << 

1. args<

1. mplayerProcess->setProcessChannelMode(QProcess::MergedChannels);