c++中串口的安全封装使用

本文主要是介绍c++中串口的安全封装使用，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

固定缓冲区大小：在这种情况下，你将缓冲区大小固定为4096字节。如果你的数据量可能超过这个限制，可能需要反复调用读取操作以确保读取完整的数据。

局部变量初始化：在C++中，局部变量如果不是内置类型（如int、char等），编译器会自动调用其默认构造函数进行初始化。对于内置类型，如果不显式初始化，它们的值是未定义的，可能包含任何内容。在你的代码中，buffer是一个字符数组，不需要显式初始化，因为你马上就会用::read函数把数据填充进去。

错误处理：::read函数可能会返回负值，以指示读取失败。你应该检查bytes_read是否为负值，并相应地处理错误情况。

字符串构造：如果::read返回负值，那么std::string(buffer, bytes_read)中的bytes_read将是负值，这会导致未定义行为。你需要确保bytes_read是非负的。

综合这些考虑，可以改进你的代码如下：

cpp
#include
#include
#include
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>
#include

class ThreadSafeSerialPort {
public:
ThreadSafeSerialPort(const std::string& port_name, int baud_rate) {
fd_ = open(port_name.c_str(), O_RDWR | O_NOCTTY | O_SYNC);
if (fd_ < 0) {
throw std::runtime_error(“Failed to open serial port”);
}

    struct termios tty;memset(&tty, 0, sizeof tty);if (tcgetattr(fd_, &tty) != 0) {close(fd_);throw std::runtime_error("Failed to get terminal attributes");}cfsetospeed(&tty, baud_rate);cfsetispeed(&tty, baud_rate);tty.c_cflag = (tty.c_cflag & ~CSIZE) | CS8; // 8-bit charstty.c_iflag &= ~IGNBRK; // disable break processingtty.c_lflag = 0; // no signaling chars, no echo, no canonical processingtty.c_oflag = 0; // no remapping, no delaystty.c_cc[VMIN]  = 1; // read doesn't blocktty.c_cc[VTIME] = 5; // 0.5 seconds read timeouttty.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY); // shut off xon/xoff ctrltty.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD); // ignore modem controls, enable readingtty.c_cflag &= ~(PARENB | PARODD); // shut off paritytty.c_cflag &= ~CSTOPB;tty.c_cflag &= ~CRTSCTS;if (tcsetattr(fd_, TCSANOW, &tty) != 0) {close(fd_);throw std::runtime_error("Failed to set terminal attributes");}
}~ThreadSafeSerialPort() {close(fd_);
}void write(const std::string& data) {std::lock_guard<std::mutex> guard(mutex_);::write(fd_, data.c_str(), data.size());
}std::string read() {std::lock_guard<std::mutex> guard(mutex_);const size_t buffer_size = 4096; // 设定一个固定的缓冲区大小char buffer[buffer_size];ssize_t bytes_read = ::read(fd_, buffer, buffer_size);if (bytes_read < 0) {throw std::runtime_error("Failed to read from serial port");}return std::string(buffer, bytes_read);
}

private:
int fd_;
std::mutex mutex_;
};
使用示例
cpp
#include
#include

int main() {
try {
// 创建线程安全的串口对象
ThreadSafeSerialPort serial_port(“/dev/ttyUSB0”, B9600);

    // 创建一个线程进行写操作std::thread writer([&]() {while (true) {std::string data_to_write = "Hello Serial\n";serial_port.write(data_to_write);std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));}});// 创建另一个线程进行读操作std::thread reader([&]() {while (true) {try {std::string data_read = serial_port.read(); // 使用新的读取方法if (!data_read.empty()) {std::cout << "Read: " << data_read << std::endl;}} catch (const std::exception& ex) {std::cerr << "Error: " << ex.what() << std::endl;}std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));}});// 等待线程结束writer.join();reader.join();} catch (const std::exception& ex) {std::cerr << "Error: " << ex.what() << std::endl;
}return 0;

}
在上述代码中，我添加了对read函数返回值的检查，以确保没有发生错误。如果::read返回负值，我们将抛出一个异常，以指示读取失败。这种方式在多线程环境中能够更好地处理错误，并提高代码的健壮性。

这篇关于c++中串口的安全封装使用的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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