java与c通信实现方案

柔光的暖阳◎ 2022-06-04 05:35 187阅读 0赞

## 1、源代码下载 ##

[java2c][]

## 2、介绍 ##

Java与c通信，最大的问题就是Java数据和c数据的转换问题。最近我做的项目就是java与c通过蓝牙通信，难点就是java数据结构和c结构体数据的转换问题。  
通过几天的研究，实际上这个问题还是比较容易解决的，并以java自制了一个自动转换两者数据结构的工具。  
Java和c两者通信都是通过流获取以及发送字节，只需要将数据结构解析成对应语言平台的字节数组，以及字节数组组装成对应语言平台的数据结构即可。

## 3、代码 ##

Java工具使用方法如下

/** * 结构体定义 */
    public class TestBean { 
    
    // typedef struct Books
    // { 
    // char title[10];
    // char name;
    // int int_id[2];
    // unsigned short int short_id;
    // float book_id;
    // };
        @TXConvertData(index=0,dataType=TXDataEnum.TXChar,arrayLength=10)
        private char[] title;
        @TXConvertData(index=1,dataType=TXDataEnum.TXChar)
        private char name;
        @TXConvertData(index=2,dataType=TXDataEnum.TXInt,arrayLength=2)
        private int[] int_id;
        @TXConvertData(index=3,dataType=TXDataEnum.TXShortInt)
        private short short_id;
        @TXConvertData(index=4,dataType=TXDataEnum.TXFloat)
        private float book_id;
        public char[] getTitle() {
            return title;
        }
        public void setTitle(char[] title) {
            this.title = title;
        }
        public char getName() {
            return name;
        }
        public void setName(char name) {
            this.name = name;
        }
        public int[] getInt_id() {
            return int_id;
        }
        public void setInt_id(int[] int_id) {
            this.int_id = int_id;
        }
        public short getShort_id() {
            return short_id;
        }
        public void setShort_id(short short_id) {
            this.short_id = short_id;
        }
        public float getBook_id() {
            return book_id;
        }
        public void setBook_id(float book_id) {
            this.book_id = book_id;
        }
    
    }
    /** * 与c通信 */
    public class DoTest { 
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            // 创建一个数据转换工具对象
            TXDataReader<TestBean> reader = new TXDataReader<TestBean>(TestBean.class);
    
            SocketAddress address = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8888);
            Socket socket = new Socket();
            socket.connect(address);
            OutputStream out = socket.getOutputStream();
            InputStream in = socket.getInputStream();
    
            TestBean sendData = getBean();
            // 将java对象转为c结构体的字节数组并发送
            out.write(reader.convertToByte(sendData));
            // 获取对应c结构体的字节长度
            int len = reader.getDataLength();
            byte[] buffer = new byte[len];
            in.read(buffer);
            // 将c结构体字节数字转为java对象
            TestBean recv = reader.convertToObject(buffer);
            console(recv);
            out.close();
            socket.close();
        }
    
        private static TestBean getBean(){
            TestBean data = new TestBean();
            // 字符串最后一个内容后必须是0，即字符串结束符
            data.setTitle(new char[]{
       'h','e','l','l','o','w','o','r','l',0});
            data.setName('s');
            data.setInt_id(new int[]{
       123,456});
            data.setShort_id((short)32767);
            data.setBook_id(3.14f);
            return data;
        }
    
        private static void console(TestBean data){
            System.out.println("title:"+new String(data.getTitle()));
            System.out.println("name:"+data.getName());
            System.out.println("short_id:"+data.getShort_id());
            System.out.println("int_id[0]:"+data.getInt_id()[0]);
            System.out.println("int_id[1]:"+data.getInt_id()[1]);
            System.out.println("book_id:"+data.getBook_id());
        }
    }

c代码

// TestSocketServer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include <stdio.h>
    #include <winsock2.h>
    #include <string.h>
    
    #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
    
    // 结构体定义
    typedef struct Books
    {
        char  title[10];
        char  name;
        //char test;
        int int_id[2];
        unsigned short int short_id;
        float book_id;
    };
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        //初始化WSA
        WORD sockVersion = MAKEWORD(2, 2);
        WSADATA wsaData;
        if (WSAStartup(sockVersion, &wsaData) != 0)
        {
            return 0;
        }
    
        //创建套接字
        SOCKET slisten = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
        if (slisten == INVALID_SOCKET)
        {
            printf("socket error !");
            return 0;
        }
    
        //绑定IP和端口
        sockaddr_in sin;
        sin.sin_family = AF_INET;
        sin.sin_port = htons(8888);
        sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
        if (bind(slisten, (LPSOCKADDR)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR)
        {
            printf("bind error !");
        }
    
        //开始监听
        if (listen(slisten, 5) == SOCKET_ERROR)
        {
            printf("listen error !");
            return 0;
        }
    
        //循环接收数据
        SOCKET sClient;
        sockaddr_in remoteAddr;
        int nAddrlen = sizeof(remoteAddr);
        char revData[255];
        while (true)
        {
            printf("\n等待连接...\n");
            sClient = accept(slisten, (SOCKADDR *)&remoteAddr, &nAddrlen);
            if (sClient == INVALID_SOCKET)
            {
                printf("accept error !");
                continue;
            }
            printf("接受到一个连接：%s \r\n", inet_ntoa(remoteAddr.sin_addr));
    
            //接收数据
            struct Books revBook;
            int ret = recv(sClient, revData, sizeof(Books), 0);
            if (ret > 0)
            {
                for(int i=0;i<sizeof(Books);i++){
                    printf("%d,",revData[i]);
                }
                printf("\n");
                memcpy(&revBook, revData, sizeof(revBook));
                printf("title:%s\n",revBook.title);
                printf("name:%c\n",revBook.name);
                printf("short_id:%d\n",revBook.short_id);
                printf("int_id[0]:%d\n",revBook.int_id[0]);
                printf("int_id[1]:%d\n",revBook.int_id[1]);
                printf("book_id:%f\n",revBook.book_id);
            }
    
            struct Books book;
            strcpy_s(book.title, "hello-c1");
            book.name = 'a';
            book.int_id[0] = 253;
            book.int_id[1] = 13;
            book.book_id = 22.2;
            book.short_id = -34;
    
            char snd_buf[sizeof(book)];
            memset(snd_buf, 0, sizeof(book));
            memcpy(snd_buf, &book, sizeof(book));
    
            printf("\nlen:%d\n",sizeof(book));
            printf("\nlen:%d\n",sizeof(snd_buf));
            send(sClient, snd_buf, sizeof(snd_buf), 0);
    
            printf("发送:\n");
            for(int i=0;i<sizeof(snd_buf);i++){
                printf("%d,",snd_buf[i]);
            }
    
            closesocket(sClient);
        }
    
        closesocket(slisten);
        WSACleanup();
        return 0;
    }

c控制台输出：  
![这里写图片描述][20171205193246050]  
java控制台输出：  
![这里写图片描述][20171205193300743]

如图，成功自动将java对象转换为c结构体，以及将c结构体转换为java对象。

### 4、注意事项 ###

方法**com.wxtx.java2c.reflect.TXDataReader.needAlign(int, int)**的作用是c结构体中的字节对齐功能。默认是按结构体中最长的字段进行字节对齐。例如例子中最长字段时float类型的book\_id，所以以4字节对齐。  
实际情况中c可能是其他对齐方式，根据需要可以修改该方法。

注解**@TXConvertData** 的使用方式：

@TXConvertData(index=0,dataType=TXDataEnum.TXChar,arrayLength=10)
    private char[] title;

1.  index表示被注解的字段在c结构体中的序号（从0开始计数）；
2.  dataType表示被注解字段的数据类型，分别有TXDataEnum.TXInt，TXDataEnum.TXShortInt，TXDataEnum.TXChar，TXDataEnum.TXFloat。因为这次项目中涉及到的数据类型就这4种，所以也就没有什么动力在添加double以及其他的数据类型。至于结构体中嵌套结构体的情况，只需要进行递归解析即可，有需求的小伙伴自行修改工具代码吧，哈哈哈；
3.  arrayLength表示被注解字段的数组长度，如果该字段不是数组，则不需要使用该注解属性

[java2c]: http://download.csdn.net/download/sz85850597/10192698
[20171205193246050]: /images/20220604/627b38c9920c407ba6fc604f66bfabd8.png
[20171205193300743]: /images/20220604/20a55c9eb03b4d848a8346c0b0f57b3b.png