Qt QProcess 进程间通信读写数据通信

本文介绍了如何使用Qt的QProcess 进行程序开发，包括启动进程间通信、设置环境变量、通用方法；方便在日常开发中使用；

1.使用Qt进行程序开发，可以通过QProcess类用于启动外部程序并与其进行通信.；

进程A（例如主程序）创建了一个QProcess B，这个B就称为A的子进程，而A称为B的父进程。

1.1. 运行进程

可以使用 Start or Open

要启动进程，需要运行的程序的名称和命令行参数作为参数传递给start()。参数以QStringList形式提供。

start()方法原型：

void start(const QString &program, const QStringList &arguments, OpenMode mode = ReadWrite)
void start(const QString &command, OpenMode mode = ReadWrite)

也可以使用setProgram()和setArguments()设置要运行的程序，然后调用start()或open()。

以下是setProgram()、setArguments()、open()函数原型：

 bool open(OpenMode mode = ReadWrite) Q_DECL_OVERRIDE;

QString program() const;

 void setProgram(const QString &program);

QStringList arguments() const;

 void setArguments(const QStringList & arguments);

1.2 环境运行设置

因为有一些程序会有依赖，所以需要设备运行环境：

通过调用setProcessEnvironment()为进程设置环境变量。

要设置工作目录，请调用setWorkingDirectory()。默认情况下，进程在调用进程的当前工作目录中运行

原型：

void QProcess::setProcessEnvironment(const QProcessEnvironment &environment)

样例：

  QProcess process;
  QProcessEnvironment env = QProcessEnvironment::systemEnvironment();
  env.insert("PATH", "E:\\Program"); // Add an environment variable
  process.setProcessEnvironment(env);
  process.start("app.exe");

1.3. 进程间通信

1.3.1关于父进程读写子进程的数据，主要是用到

子进程接收到了父进程数据，两个信号会发射出来：

void readyReadStandardError()

void readyReadStandardOutput()

父进程通过上面这两个信号，判断读取子进程发来的消息;

QByteArray QProcess::readAllStandardError()

QByteArray QProcess::readAllStandardOutput()

QProcess::write()发出信息

1.3.2 关于子进程读写父进程的数据，主要是用到

Windows中：需要开启一个线程来管理stdin的文件变化，这个需要使用Windows API函数

linux中：使用QSocketNotifier 监听 stdin文件，当改文件有变化是，读取信息

ReadFile(hStdinDup,chbuf,sizeof(chbuf),&dwRead,NULL);// get hstdinDup handle data

这个是阻塞函数，类似控制台程序中的cin >> data，或者gets()。

因此需要开启一个线程来管理stdin的文件变化（函数中有涉及到while阻塞，一直检测标准输入通道stdin是否有可读取的信息，因此另开线程），在pro文件中添加：QT +=concurrent。实例代码如下：

QFuture<void> fu=QtConcurrent::run(this,&Widget::readStdin);// open a thread

void Widget::readStdin()
{
    bool ok=true;
    char chbuf[1024]; 
    DWORD dwRead; 
    HANDLE hStdinDup;//HANDLE  
 
    const HANDLE hStdin=GetStdHandle(STD_INPUT_HANDLE);//GetStdHandle 
    if(hStdin==INVALID_HANDLE_VALUE)// 
        return;
    DuplicateHandle(GetCurrentProcess(),hStdin,
                    GetCurrentProcess(),&hStdinDup,0,false,DUPLICATE_SAME_ACCESS); 
    CloseHandle(hStdin);

    while(ok)
    {
        ok=ReadFile(hStdinDup,chbuf,sizeof(chbuf),&dwRead,NULL);//

        emit sig_log(QLatin1String("ok is:")+QString::number(ok));
        if(ok &&dwRead!=0)
        {
            emit sig_receivedCommand(QString::fromUtf8(chbuf,dwRead));
        }
    }
 
}

linux平台：QFile来读取标准输入

QProcess子进程通过QFile来读取标准输入来接收父进程信息。通过QFile绑定QSocketNotifier来接收标准输入的实时信号，因为QSocketNotifier的activated信号可以通过标准输入是否有消息实时触发。

QProcess子进程通过QFile绑定标准输出stdout来发送消息给父进程。

注意：子进程读取信息不能通过QFile的readline等接口读取父进程信息，因为QFile他会读取标准输入的所有信息，并且不到长度就没有返回

m_file.open(stdin, QFile::ReadOnly); //stdin=0
     if (m_file.isOpen())
     {
         m_clientsocket = new QSocketNotifier(m_file.handle(), QSocketNotifier::Read,this);
         connect(m_clientsocket,SIGNAL(activated(int)),this,SLOT(slotreaddata(int)));
     }void MainWindow::slotreaddata(int fd)
 {
     if(fd != m_file.handle() )
     return;    char buf[128] = {0};
     read(fd,buf,sizeof(buf));      
     m_readedit->append(QString::fromUtf8("rev msg：%1").arg(buf));
}

2. 程序样例：

主进程

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

#include <QDebug>

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    if(m_pProcess)
    {
        m_pProcess->close();
    }
    delete ui;
}

void MainWindow::on_btn_invokingClient_clicked()
{
    if(!m_pProcess)
    {
        m_pProcess = new QProcess(this);
        // 完成时调用
        connect(m_pProcess, static_cast<void (QProcess::*)(int, QProcess::ExitStatus)>(&QProcess::finished), this, [=](int exitCode, QProcess::ExitStatus exitStatus){
            Q_UNUSED(exitCode)
            Q_UNUSED(exitStatus)
        });

        // 进程错误时触发
        connect(m_pProcess, static_cast<void (QProcess::*)(QProcess::ProcessError)>(&QProcess::error), this, [=](QProcess::ProcessError error1){
            Q_UNUSED(error1)
        });

        // 读取
        connect(m_pProcess, &QProcess::readyRead, this, [this](){
            if(!m_pProcess)
                return;
            QString strOutput = QString("[客户端发送输出 ] %1").arg(QString(m_pProcess->readAllStandardOutput()));
            ui->textBrowser->append(strOutput);
        });
        // 读取标准错误信息
        connect(m_pProcess, &QProcess::readyReadStandardError, this, [=](){
            QString strError = QString("[客户端发送错误 ] %1").arg(QString(m_pProcess->readAllStandardError()));
            ui->textBrowser->append(strError);
        });
        // 状态改变时触发
        connect(m_pProcess, &QProcess::stateChanged, this, [=](QProcess::ProcessState state){
            Q_UNUSED(state)
        });

    }
    m_pProcess->start("G:/workspace/Qt_process-invoke-client/build-client-Desktop_Qt_5_12_4_MSVC2017_64bit-Debug/debug/client.exe");
}

void MainWindow::on_btn_sendValueToClient_clicked()
{
    if(!m_pProcess)
        return;
    // 可输中文
    m_pProcess->write(ui->lineEdit->text().toUtf8());
}

子进程：

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

#include <QDebug>
#include <QFile>
#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <QFuture>
#include <QtConcurrent/QtConcurrent>

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    setWindowTitle("client");

    QFuture<void> f1 = QtConcurrent::run(this, &MainWindow::readstdin);
    connect(this,&MainWindow::sig_receivedCommand, this, [&](QString text){
        ui->textBrowser->append("[读取标准输入 ] "+ text);
    });
    connect(this, &MainWindow::sig_log, this, &MainWindow::slot_print);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::on_btn_sendOutputToInvoker_clicked()
{
    QString text = ui->lineEdit->text();
    if(text.isEmpty()) return;
#if 0
    QFile fileout;
    if(fileout.open(stdout,QIODevice::WriteOnly)){
        fileout.write(text.toStdString().c_str());
    }else{
        printErr("open fail");
    }
    fileout.close();
#else
    std::cout << text.toStdString() << std::endl;
#endif
}

void MainWindow::printErr(const QString &errText)
{
    QFile fileerr;
    if(fileerr.open(stderr,QIODevice::WriteOnly)){
        fileerr.write(errText.toStdString().c_str());
    }
    fileerr.close();
}

void MainWindow::on_btn_sendErrToInvoker_clicked()
{
    QString text = ui->lineEdit->text();
    if(text.isEmpty()) return;
#if 1
    QFile fileerr;
    if(fileerr.open(stderr,QIODevice::WriteOnly)){
        fileerr.write(text.toStdString().c_str());
    }
    fileerr.close();
#else
    std::cerr << text.toStdString() << std::endl;
#endif
}

void MainWindow::slot_print(const QString &text)
{
    ui->textBrowser->append("[读取标准输入 ] "+ text);
}
void MainWindow::readstdin()
{
    bool ok = true;
    char chBuf[4096];
    DWORD dwRead;
    HANDLE hStdinDup;

    const HANDLE hStdin = GetStdHandle(STD_INPUT_HANDLE);
    if (hStdin == INVALID_HANDLE_VALUE)
        return;

    DuplicateHandle(GetCurrentProcess(), hStdin,
                    GetCurrentProcess(), &hStdinDup,
                    0, false, DUPLICATE_SAME_ACCESS);

    CloseHandle(hStdin);
    while (ok) {
        ok = ReadFile(hStdinDup, chBuf, sizeof(chBuf), &dwRead, NULL);
        // emit sig_log(QLatin1String("ok is:")+QString::number(ok));
        if (ok && dwRead != 0)
        {
            emit sig_receivedCommand(QString::fromUtf8(chBuf, dwRead));
        }
    }
}