java与c通信实现方案

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：

java控制台输出：

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