最稳的跨平台串口方案是boost::asio::serial_port,需显式设置波特率、数据位、停止位、校验和流控;推荐异步读取并注意缓冲区生命周期与二进制数据十六进制打印。

Windows 下用 SerialPort 类(.NET)或 CreateFile+ReadFile 是可行的,但跨平台项目基本得靠第三方库;Linux/macOS 没有统一串口类,直接操作 /dev/ttyUSB0 文件描述符又容易出错。最稳的选择是 libserial 或 serialport(C++ 封装版),但前者已多年未更新,后者依赖 Node.js。实际项目中,boost::asio::serial_port 是目前最可靠、可移植、文档清晰的方案。
用 boost::asio::serial_port 打开串口并设置参数
必须显式指定波特率、数据位、停止位、校验方式——漏设一项就可能收不到数据。默认不启用硬件流控,多数嵌入式设备也不需要,但若对方启用了 RTS/CTS,set_option 必须补上对应选项。
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baud_rate:常见值如9600、115200,需与设备严格一致 -
character_size:通常为asio::serial_port_base::character_size(8) -
stop_bits:多数设备用asio::serial_port_base::stop_bits::one -
parity:无校验时用asio::serial_port_base::parity::none -
flow_control:除非设备手册明确要求,否则保持asio::serial_port_base::flow_control::none
boost::asio::io_context io;
boost::asio::serial_port port(io, "/dev/ttyUSB0"); // Windows 用 "\\\\.\\COM3"
port.set_option(boost::asio::serial_port_base::baud_rate(115200));
port.set_option(boost::asio::serial_port_base::character_size(8));
port.set_option(boost::asio::serial_port_base::stop_bits(
boost::asio::serial_port_base::stop_bits::one));
port.set_option(boost::asio::serial_port_base::parity(
boost::asio::serial_port_base::parity::none));
port.set_option(boost::asio::serial_port_base::flow_control(
boost::asio::serial_port_base::flow_control::none));
阻塞读取 vs 异步读取:别在主线程里用 read_some 等死
串口数据到达不可预测,用 read_some 阻塞等待会导致整个线程卡住;而 async_read_some 配合 io_context::run() 是标准做法。注意:回调函数里不能直接用 std::cout 打印二进制数据——非 ASCII 字节会破坏终端显示,应转为十六进制输出。
- 阻塞读取仅适合调试单次命令响应(如发 AT 指令后等 OK)
- 异步读取必须保证
io_context生命周期长于 port,且缓冲区(std::vector)不能是栈变量 - 每次
async_read_some最多只读到当前内核缓冲区里的可用字节,不是“一帧”,需自行组包
std::vectorrx_buf(1024); port.async_read_some(boost::asio::buffer(rx_buf), [&](const boost::system::error_code& ec, size_t len) { if (!ec) { printf("recv %zu bytes: ", len); for (size_t i = 0; i < len; ++i) { printf("%02x ", rx_buf[i]); } printf("\n"); } });
处理粘包和空字节:串口没有消息边界
串口是字节流设备,read_some 可能一次读到半帧,也可能把两帧合并返回。不能假设“每次回调就是一条完整指令”。常见做法是加帧头(如 0xAA 0x55)、长度字段、校验和,或用超时判断帧尾(如 10ms 内无新数据则认为一帧结束)。
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- 避免用
std::string存原始数据——含\0会被截断 - 用
std::vector或std::span(C++20)管理接收缓冲区 - 维护一个滚动接收 buffer,每次新数据追加进去,再扫描帧头+长度字段提取完整帧
- 记得清空已处理部分,别让 buffer 越滚越大
真正难的不是打开串口,而是怎么定义帧格式、怎么应对丢字节、怎么在多线程环境下安全共享接收结果。这些逻辑不在 boost::asio 范围内,得自己补全。尤其要注意:Linux 下 /dev/ttyUSB0 权限不对会直接 open 失败,Windows 下 COM 口被占用时报错是 Access is denied,不是设备不存在。










