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VC++ 串口程式設計進階：第三方類別 cnComm 的應用與實踐

編輯：關於VC++

前言：為什麼需要第三方串口類別？

在前幾篇文章中，我們已見識過 WIN32 API 的底層複雜性與 MSComm ActiveX 控制項的便利性。雖然 MSComm 以事件驅動方式屏蔽了多執行緒細節，實現了非同步存取，但其資料傳輸仍需在 VARIANT 型別與字串間轉換，使用上仍有不便。為追求更簡潔高效的開發體驗，許多優秀開發者自行封裝了串口類別。本文將介紹由程式設計師 llbird 開發的 cnComm 類別——一個極具代表性的輕量級串口封裝庫。

cnComm 類別架構解析

llbird 的代碼風格簡潔緊湊，類別宣告與實現全部定義在單一標頭檔 cnComm.h 中，使用者只需引入此檔案即可。以下是核心架構亮點：

1. 靈活的建構子與資源管理

cnComm(bool fAutoBeginThread = true, DWORD dwIOMode = FILE_FLAG_OVERLAPPED)
    : _dwIOMode(dwIOMode), _fAutoBeginThread(fAutoBeginThread) { Init(); }

virtual ~cnComm() { Close(); UnInit(); }

支援同步/非同步 (Overlapped I/O) 兩種模式，預設啟用監控執行緒。

2. 豐富的屬性存取介面

狀態檢查：IsOpen()、operator bool()
句柄獲取：GetHandle()、operator HANDLE()
DCB 參數操作：多重載 GetState()/SetState()，支援字串格式 "9600, 8, n, 1"
逾時與緩衝區設定：GetTimeouts()/SetTimeouts()、SetBufferSize()
視窗通知綁定：SetWnd(HWND)、SetNotifyNum(DWORD)
執行緒控制：BeginThread()/SuspendThread()/ResumeThread()/EndThread()

3. 核心通訊操作：簡潔至極致

// 開啟串口 (預設 9600,8,n,1)
bool Open(DWORD dwPort);
bool Open(DWORD dwPort, DWORD dwBaudRate);
bool Open(DWORD dwPort, char *szSetStr); // 如 "9600, 8, n, 1"

// 讀取資料
DWORD Read(LPVOID Buffer, DWORD dwBufferLength, DWORD dwWaitTime = 10);
char *ReadString(char *szBuffer, DWORD dwBufferLength, DWORD dwWaitTime = 20);

// 寫入資料
DWORD Write(LPVOID Buffer, DWORD dwBufferLength);
DWORD Write(const char *szBuffer);                    // ANSI 字串
DWORD Write(char *szBuffer, DWORD dwBufferLength, char *szFormat, ...); // 格式化
DWORD Write(char *szBuffer, char *szFormat, ...);     // 格式化 (不檢查長度)

// 同步版本 (適用於特定場景)
DWORD ReadSync(LPVOID Buffer, DWORD dwBufferLength);
DWORD WriteSync(LPVOID Buffer, DWORD dwBufferLength);

4. 信號線控制與完成端口式事件通知

提供 SetDTR()、SetRTS()、SetBreak() 等模擬信號控制。核心創新在於內建監控執行緒，透過 WaitCommEvent 等待事件，並將 EV_RXCHAR、EV_TXEMPTY、EV_CTS 等事件轉發為自訂視窗訊息 (ON_COM_RECEIVE 等)，實現了類似 MSComm 的事件驅動模型，但介面更原生、效能更高。

5. 監控執行緒核心邏輯 `ThreadFunc()`

virtual DWORD ThreadFunc() {
    if (!::SetCommMask(_hCommHandle, _dwMaskEvent)) { /* 錯誤處理 */ return 1; }
    COMSTAT Stat; DWORD dwError;
    for (DWORD dwLength, dwMask = 0; _fRunFlag && IsOpen(); dwMask = 0) {
        if (!::WaitCommEvent(_hCommHandle, &dwMask, &_WaitOverlapped)) {
            if (::GetLastError() == ERROR_IO_PENDING)
                ::GetOverlappedResult(_hCommHandle, &_WaitOverlapped, &dwLength, TRUE);
            else continue;
        }
        if (dwMask == 0) continue;
        switch (dwMask) {
            case EV_RXCHAR:
                ::ClearCommError(_hCommHandle, &dwError, &Stat);
                if (Stat.cbInQue >= _dwNotifyNum) OnReceive();
                break;
            case EV_TXEMPTY: OnTXEmpty(); break;
            case EV_CTS: OnCTS(); break;
            case EV_DSR: OnDSR(); break;
            case EV_RING: OnRing(); break;
            case EV_RLSD: OnRLSD(); break;
            case EV_BREAK: OnBreak(); break;
            case EV_ERR: OnError(); break;
        }
    }
    return 0;
}

實戰範例：基於 cnComm 的串口收發程式

功能與界面同前文 (WIN32 API/MSComm 版本) 一致，僅替換串口實作層。界面截圖：

cnComm 串口類別測試程式界面

關鍵實作步驟

定義接收訊息常數：#define ON_COM_RECEIVE WM_USER + 618 (對應 cnComm 內部定義)
對話框類別成員：cnComm com;、afx_msg void OnCommRecv(WPARAM, LPARAM);
訊息映射：ON_MESSAGE(ON_COM_RECEIVE, OnCommRecv)

初始化開啟串口：

BOOL CSerialPortClassDlg::OnInitDialog() {
    // ... 標準初始化 ...
    com.Open(1);                    // 開啟 COM1，預設參數
    com.SetWnd(AfxGetMainWnd()->m_hWnd); // 設定通知視窗
    return TRUE;
}

發送資料：com.Write(m_send); (一行搞定)

接收資料：

void CSerialPortClassDlg::OnCommRecv(WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    UpdateData(TRUE);
    char str[100];
    com.ReadString(str, 100);      // 讀取字串
    m_recv += str;                 // 追加到顯示區
    UpdateData(FALSE);
}

總結與感悟

使用 cnComm 類別後，串口初始化、讀寫操作幾乎都只需 1~2 行代碼。這正是我們專門用一期連載介紹第三方類別的原因——優秀的封裝能讓開發者專注於業務邏輯，而非纏繞於底層細節。筆者在網路程式設計中同樣傾向使用第三方網路庫而非 MFC 的 CSocket，因為它們提供了更簡潔明快的介面，這也是值得主流框架借鑑的地方。