Nei titoli e nei testi troverete qualche rimando cinematografico (ebbene si, sono un cinefilo). Se non vi interessano fate finta di non vederli, già che non sono fondamentali per la comprensione dei post...

Di questo blog ho mandato avanti, fino a Settembre 2018, anche una versione in Spagnolo. Potete trovarla su El arte de la programación en C. Buona lettura.

giovedì 5 novembre 2026

The D-Bus
come usare D-Bus in C (e Go) - pt.1

regista (H.Ellis): Tu.
Hrundi V.Bakshi (P.Sellers): Io?
regista: Sì, tu. Scendi dal mio set ed esci dalla mia foto. Spegni, spegni! Sei finito, hai finito! Farò in modo che tu non faccia mai più un altro film!
Hrundi V.Bakshi: Include la televisione, signore?

Nel bellissimo film The Party (Hollywood Party in Italia) il gran Peter Sellers si intrufola (da invitato per sbaglio) in un party del jet set  hollywoodiano, e scombussola un po' l'ambiente... Ecco, il tema di questo articolo si riferisce a un sistema di IPC (inter-process communication) che si è intrufolato un po' tardi (nel 2003) nel mondo IPC, quando già ne esistevano mille tipi ben consolidati, eppure si è fatto strada e oggi è usatissimo. Preparatevi, in questo articolo (e nei prossimi) parleremo di D-Bus!

...ma da dove è arrivato 'sto D-Bus?...

Visto che l'argomento è vasto questo sarà il primo articolo di una serie, e per introdurre l'argomento mi sembra il caso di iniziare con:

Un po' di storia...

D-Bus (Desktop Bus) è un sistema di comunicazione tra processi (IPC) utilizzato principalmente in ambienti Linux e Unix-like (e quindi POSIX). È stato sviluppato da Red Hat e dalla community freedesktop.org per offrire alle applicazioni un modo semplice e standardizzato per scambiarsi messaggi e servizi senza bisogno di supportarsi direttamente tra loro. E, come dice il nome stesso, è un sistema nato per facilitare la comunicazione tra le applicazioni dello stesso desktop (ambiente grafico) e tra l'ambiente desktop e il sistema operativo. Interessante, no?

D-Bus si basa su un daemon (un demone Unix, un classico) che gestisce il traffico dei messaggi e permette:

  • La comunicazione tra applicazioni dello stesso ambiente desktop (Session Bus).
  • La comunicazione tra il sistema operativo e l'ambiente desktop o tra processi di sistema (System Bus).

L'architettura di D-Bus è strutturata su tre livelli: la libreria di base libdbus, il daemon di gestione dei messaggi e le librerie wrapper specifiche per diversi ambienti applicativi, facilitando l'integrazione e il coordinamento del ciclo di vita dei processi in modo affidabile. E aggiungo un ultimo dettaglio: anche se D-Bus è basato nativamente, come visto sopra, su un daemon, è comunque anche un IPC classico, e quindi supporta la connessione diretta (peer-to-peer) che non usa il daemon: ma questa opzione si usa solo per casi particolari.

Ah, prima che mi dimentico: D-Bus è anche multi-piattaforma, quindi è disponibile (ma poco usato) anche in quel sistema operativo che comincia con W e che, di solito, preferisco non nominare nemmeno (ah ah ah).

E come si scrive il codice C per usare D-Bus?

Ecco, or incomincian le dolenti note: la libreria base storica, quella nata insieme al protocollo è la libdbus: è una libreria low-level completissima, ben fatta, super-testata e ben funzionante ma... praticamente inutilizzabile (ah ah ah) perché criptica e complicatissima da usare così com'è. Infatti, nella documentazione ufficiale di freedesktop.org se ne sconsiglia l'uso!

È opportuno sottolineare che l´implementazione di basso livello non è pensata principalmente
per essere utilizzata dagli autori delle applicazioni. Si tratta piuttosto di una base per gli
autori di binding e di un riferimento per le reimplementazioni. Se possibile, si raccomanda di
utilizzare uno dei binding o delle implementazioni di livello superiore. Un elenco di questi è
disponibile nella pagina dedicata ai binding.” [cit. freedesktop.org - What is D-bus?]

e lo stesso consiglio si trova in altre fonti, tra qui questa:

“NOTA: si sconsiglia di utilizzare questa API a meno che non sia assolutamente necessario.
Gli sviluppatori di applicazioni dovrebbero utilizzare uno dei binding, se possibile. Se si
scrive in in C, si consigliano i binding GLib.” [cit. Matthew Johnson - Using the DBUS C API]

E allora che si fa?

Rimanendo sul C si potrebbe/dovrebbe usare uno dei wrapper disponibili, ad esempio GDBus, ma questo è molto legato all'ambiente grafico GNOME/GTK, quindi volendo scrivere del Software un po' più generico (è il nostro caso) non è adatto. Oppure si potrebbero usare i wrapper  in C++ (ehm...): ad esempio QtDBus, ma per questo valgono le stesse considerazioni fatte per GDBus (e in questo caso si dipenderebbe da Qt). Oppure usare dbus-c++, che è, effettivamente, un buon wrapper  diretto di libdbus: facilita molto la scrittura del codice, ma è un po' obsoleto e credo che non sia più un progetto attivo. E poi, la domanda iniziale era: "E come si scrive il codice C per usare D-Bus?" Quindi dimentichiamoci del C++ (bene! Anzi, benissimo!).

Ripetiamo: "E allora che si fa?" La risposta sarà nel prossimo articolo! Lì vedremo l'evoluzione Software che ha avuto il nostro D-Bus e le nuove librerie disponibili (in C!).

Comunque non posso terminare un articolo senza codice, no? Quindi ho scritto due applicazioni in C (un Server e un Client) funzionanti (parlano tra loro) e che usano libdbus. Vai col codice!

// server.c - un server D-Bus con libdbus (usa dbus-daemon)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dbus/dbus.h>

// nomi condivisai tra server e client
#define SRV_BUS_NAME "com.esempio.server" // nome del bus del server
#define SRV_OBJ_PATH "/com/esempio/object" // percorso dell'oggetto
#define IFACE_NAME "com.esempio.interface" // nome dell'interfaccia
#define METHOD_NAME "SendAndRecv" // nome del metodo

// funzione main()
int main()
{
// init gestione errori
DBusError err;
dbus_error_init(&err);

// mi connetto al bus di sessione
DBusConnection *conn = dbus_bus_get(DBUS_BUS_SESSION, &err);
if (dbus_error_is_set(&err)) {
// errore di connessione: esco
fprintf(stderr, "errore di connessione: %s\n", err.message);
dbus_error_free(&err);
return EXIT_FAILURE;
}

// richiedo un nome noto sul bus
int ret = dbus_bus_request_name(conn, SRV_BUS_NAME,
DBUS_NAME_FLAG_REPLACE_EXISTING, &err);
if (dbus_error_is_set(&err)) {
// errore sul nome: esco
fprintf(stderr, "errore nel nome del bus: %s\n", err.message);
dbus_error_free(&err);
return EXIT_FAILURE;
}

// check dei privilegi
if (ret != DBUS_REQUEST_NAME_REPLY_PRIMARY_OWNER) {
// errore di privilegi: esco
fprintf(stderr, "non sei il proprietario primario del nome del bus\n");
return EXIT_FAILURE;
}

// loop di comunicazione col client
for (;;) {
// Leggo i dati dal socket e li inserisco nella coda dei messaggi
dbus_connection_read_write_dispatch(conn, -1); // -1 per blocking mode
DBusMessage *msg = dbus_connection_pop_message(conn);
if (msg == NULL) {
// continuo fino a quando non c'è un messaggio
continue;
}

// controllo se il messaggio è una chiamata al metodo corretto
if (dbus_message_is_method_call(msg, IFACE_NAME, METHOD_NAME)) {
// estraggo gli argomenti (di tipo stringa)
char *param = NULL;
if (dbus_message_get_args(msg, &err, DBUS_TYPE_STRING,
&param, DBUS_TYPE_INVALID)) {
// tutto Ok: mostro il messaggio
printf("messaggio ricevuto dal client: %s", param);

// creo il messaggio di risposta (method return)
char *reply_str = malloc(256);
snprintf(reply_str, 256,
"Ciao Client! Ho ricevuto la tua stringa: %s", param);
DBusMessage *reply = dbus_message_new_method_return(msg);

// accodo l'argomento alla risposta
DBusMessageIter args;
dbus_message_iter_init_append(reply, &args);
if (!dbus_message_iter_append_basic(&args, DBUS_TYPE_STRING, &reply_str)) {
// errore di accodamento
fprintf(stderr, "errore di memoria nell'accodare la risposta\n");
}

// invio la risposta e faccio il flush della coda
if (!dbus_connection_send(conn, reply, NULL)) {
// errore di invio
fprintf(stderr, "errore nell'invio della risposta\n");
}

dbus_connection_flush(conn);

// libero la memoria del messaggio di risposta
dbus_message_unref(reply);
free(reply_str);
}
else {
// errore sui parametri
fprintf(stderr, "errore nella lettura dei parametri: %s\n", err.message);
dbus_error_free(&err);
}
}

// Libero il messaggio elaborato
dbus_message_unref(msg);
}

// esco con Ok
return EXIT_SUCCESS;
}
// client.c - un client D-Bus con libdbus (usa dbus-daemon)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dbus/dbus.h>

// nomi condivisai tra server e client
#define SRV_BUS_NAME "com.esempio.server" // nome del bus del server
#define SRV_OBJ_PATH "/com/esempio/object" // percorso dell'oggetto
#define IFACE_NAME "com.esempio.interface" // nome dell'interfaccia
#define METHOD_NAME "SendAndRecv" // nome del metodo

// funzione main()
int main()
{
// init gestione errori
DBusError err;
dbus_error_init(&err);

// mi connetto al bus di sessione
DBusConnection *conn = dbus_bus_get(DBUS_BUS_SESSION, &err);
if (dbus_error_is_set(&err)) {
// errore di connessione: esco
fprintf(stderr, "errore di connessione: %s\n", err.message);
dbus_error_free(&err);
return EXIT_FAILURE;
}

// loop di comunicazione col server
char *input_str = malloc(128);
for (;;) {
// compongo messaggio per il server
printf("scrivi un messaggio per il server: ");
fgets(input_str, 128, stdin);

// creo la chiamata al metodo (destinatario, percorso oggetto, interfaccia, metodo)
DBusMessage *msg;
if ((msg = dbus_message_new_method_call(
SRV_BUS_NAME, SRV_OBJ_PATH, IFACE_NAME, METHOD_NAME)) == NULL) {
// errore di creazione
fprintf(stderr, "errore nella creazione del messaggio\n");
return EXIT_FAILURE;
}

// aggiungo la stringa di input come argomento
DBusMessageIter args;
dbus_message_iter_init_append(msg, &args);
if (!dbus_message_iter_append_basic(&args, DBUS_TYPE_STRING, &input_str)) {
// errore: esco
fprintf(stderr, "errore nell'inserimento dell'argomento\n");
return EXIT_FAILURE;
}

// invio il messaggio e attendo la risposta (asincrona e bloccante)
DBusPendingCall *pending;
if (!dbus_connection_send_with_reply(conn, msg, &pending, -1)) {
// errore di invio: esco
fprintf(stderr, "errore nell'invio del messaggio\n");
return EXIT_FAILURE;
}

// check dela risposta pendente
if (pending == NULL) {
// errore: esco
fprintf(stderr, "la connessione è chiusa o inattiva\n");
return EXIT_FAILURE;
}

// flush della coda per forzare l'invio immediato sul socket
dbus_connection_flush(conn);

// libero il messaggio di richiesta originale
dbus_message_unref(msg);

// blocco il thread finché la risposta non è pronta
dbus_pending_call_block(pending);

// estraggo il messaggio di risposta
DBusMessage *reply = dbus_pending_call_steal_reply(pending);
if (reply == NULL) {
fprintf(stderr, "risposta nulla ricevuta\n");
return EXIT_FAILURE;
}

// libero la memoria della risposta pendente
dbus_pending_call_unref(pending);

// leggo il testo restituito dal server
char *reply_str;
if (dbus_message_get_args(reply, &err, DBUS_TYPE_STRING,
&reply_str, DBUS_TYPE_INVALID)) {
// tutto Ok: mostro la risposta
printf("risposta dal server: %s", reply_str);
} else {
// errore di lettura
fprintf(stderr, "errore nella lettura della risposta: %s\n", err.message);
dbus_error_free(&err);
}

// libero la memoria del messaggio di risposta
dbus_message_unref(reply);
}

free(input_str);

// esco con Ok
return EXIT_SUCCESS;
}

Che ve ne pare? Come al solito è tutto stra-commentato, quindi non c'è bisogno di aggiungere molti dettagli: la struttura del codice è, tendenzialmente, simile a quella di un sistema client/server  TCP o UDP come quelli che ho già mostrato qui e qui... ma il problema è che il risultato finale è molto più complicato! È codice abbastanza incomprensibile, ed è l'esempio più semplice che mi è venuto in mente! Direi che le citazioni che ho fatto sopra sono veritiere!

Ah, se non vi fidate e volete volete vedere se funziona veramente, vi passo le linee di installazione della libreria (su Linux) e delle compilazioni di Server  e Client:

sudo apt install libdbus-1-dev
gcc -Wall -I/usr/include/dbus-1.0 -I/usr/lib/x86_64-linux-gnu/dbus-1.0/include -o server server.c -ldbus-1
gcc -Wall -I/usr/include/dbus-1.0 -I/usr/lib/x86_64-linux-gnu/dbus-1.0/include -o client client.c -ldbus-1

dopodiché, se eseguite i due programmi in terminali separati vedrete la magia dello scambio di messaggi (interattivo) tra Client e Server. Provare per credere!

Ok, per oggi può bastare. Nel prossimo articolo vi parlerò, come anticipato sopra, del D-Bus con le librerie C! Restate sintonizzati!

Ciao, e al prossimo post!

P.S.

Ricordatevi di visitare il mio nuovissimo cineblog! Lo trovate qui: Polvere di Cinema. Buona lettura!

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