Qt---Socket通信

news2024/10/6 8:29:17

一、TCP/IP通信     

  • 在Qt中实现TCP/IP服务器端通信的流程：

1. 创建套接字

2. 将套接字设置为监听模式

3. 等待并接受客户端请求

        可以通过QTcpServer提供的void  newConnection()信号来检测是否有连接请求，如果有可以在对应的槽函数中调用nextPendingConnection函数获取到客户端的Socket信息（返回值为QTcpSocket*类型指针），通过此套接字与客户端之间进行通信。

4. 接收或者向客户端发送数据

        接收数据：使用read（）或者readAll（）函数

        发送数据：使用write（）函数

  • 客户端通信流程：

1. 创建套接字

2. 连接服务器

        可以使用QTcpSocket类的connectToHost（）函数来连接服务器。

3. 向服务器发送或者接受数据

linuxTCP通信流程和QtTCP通信流程对比： 

Qt TCP通信流程
Linux TCP通信流程

TCP/IP通信的实现

服务器端：

首先.pro文件中加上netxwok：

QT       += core gui network

serverwidget.ui：

选中按钮，右击转到槽可直接对该按钮进行程序设置

serverwidget.h：

#ifndef SERVERWIDGET_H
#define SERVERWIDGET_H

#include <QWidget>
#include<QTcpServer>//监听套接字
#include<QTcpSocket>//通信套接字

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class ServerWidget; }
QT_END_NAMESPACE

class ServerWidget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    ServerWidget(QWidget *parent = nullptr);
    ~ServerWidget();

private slots:
    void on_buttonSend_clicked();

    void on_buttonClose_clicked();

private:
    Ui::ServerWidget *ui;

    QTcpServer *tcpServer;//监听套接字
    QTcpSocket *tcpSocket;//通信套接字

};
#endif // SERVERWIDGET_H

serverwidget.cpp：

#include "serverwidget.h"
#include "ui_serverwidget.h"

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

    tcpServer = NULL;
    tcpSocket = NULL;

    //监听套接字，指定父对象，让其自动回收
    tcpServer = new QTcpServer(this);

    tcpServer->listen(QHostAddress::Any,8888);

    setWindowTitle("服务器：8888");

    connect(tcpServer,&QTcpServer::newConnection,[=](){
        //取出建立好连接的套接字
        tcpSocket = tcpServer->nextPendingConnection();

        //获取对方的IP和端口
        QString ip = tcpSocket->peerAddress().toString();
        qint16 port = tcpSocket->peerPort();
        QString temp = QString("[%1:%2]:成功连接").arg(ip).arg(port);

        ui->textEditRead->setText(temp);

        connect(tcpSocket,&QTcpSocket::readyRead,[=](){
            //从通信套接字中取出内容
            QByteArray array = tcpSocket->readAll();
            ui->textEditRead->append(array);
        });
    });
}

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

void ServerWidget::on_buttonSend_clicked()
{
    if (NULL == tcpSocket)
    {
        return;
    }
    //获取编辑器内容
    QString str = ui->textEditWrite->toPlainText();
    //给对方发送数据，使用套接字是tcpSocket
    tcpSocket->write(str.toUtf8().data());
}

void ServerWidget::on_buttonClose_clicked()
{
    if (NULL == tcpSocket)
    {
        return;
    }
    //主动和客户端断开连接
    tcpSocket->disconnectFromHost();
    tcpSocket->close();
    tcpSocket = NULL;
}

运行服务器之后直接点击send，会出现错误

解决：

对套接字在连接之前和断开连接之后置为空，如上代码所示

客户端：

首先修改main.cpp增加一个窗口如下：

#include "serverwidget.h"
#include <QApplication>
#include"clientwidget.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    ServerWidget w;
    w.show();

    ClientWidget w2;
    w2.show();

    return a.exec();
}

clientwidget.ui：

clientwidget.h：

#ifndef CLIENTWIDGET_H
#define CLIENTWIDGET_H

#include <QWidget>
#include<QTcpSocket>//通信套接字

namespace Ui {
class ClientWidget;
}

class ClientWidget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit ClientWidget(QWidget *parent = nullptr);
    ~ClientWidget();

private slots:
    void on_buttonConnect_clicked();

    void on_buttonSend_clicked();

    void on_buttonClose_clicked();

private:
    Ui::ClientWidget *ui;

    QTcpSocket *tcpSocket;//通信套接字
};

#endif // CLIENTWIDGET_H

clientwidget.cpp：

#include "clientwidget.h"
#include "ui_clientwidget.h"
#include<QHostAddress>

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

    tcpSocket = NULL;

    //分配空间，指定父对象
    tcpSocket = new QTcpSocket(this);

    setWindowTitle("客户端");

    connect(tcpSocket,&QTcpSocket::connected,[=](){
       ui->textEditRead->setText("成功和服务器建立连接");
    });

    connect(tcpSocket,&QTcpSocket::readyRead,[=](){
        //获取对方发送的内容
        QByteArray array = tcpSocket->readAll();
        //追加到编辑区中
        ui->textEditRead->append(array);
    });
}

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

void ClientWidget::on_buttonConnect_clicked()
{
    //获取服务器IP和端口
    QString ip = ui->lineEditIP->text();
    qint16 port = ui->lineEditPort->text().toInt();

    //主动和服务器建立连接
    tcpSocket->connectToHost(QHostAddress(ip),port);
}

void ClientWidget::on_buttonSend_clicked()
{
    //获取编辑框内容
    QString str = ui->textEditWrite->toPlainText();
    //发送数据
    tcpSocket->write(str.toUtf8().data());
}

void ClientWidget::on_buttonClose_clicked()
{
    //主动和对方断开连接
    tcpSocket->disconnectFromHost();
    tcpSocket->close();
}

输出如下所示：

二、UDP通信

使用Qt提供的QUdpSocket进行UDP通信。在UDP方式下，客户端并不与服务器建立连接，它只负责调用发送函数向服务器发送数据。类似地，服务器也不从客户端接收连接，只负责调用接收函数，等待来自客户端的数据的到达。

在UDP通信中，服务器端和客户端的概念已经显得有些淡化，两部分做的工作都大致相同：

1. 创建套接字

2. 绑定套接字

        在UDP中如果需要接收数据则需要对套接字进行绑定，只发送数据则不需要对套接字进行绑定。通过调用bind（）函数将套接字绑定到指定端口上。

3. 接收或者发送数据

接收数据：使用readDatagram()接收数据

函数声明如下：

qint64 readDatagram(char * data, qint64 maxSize, QHostAddress * address = 0, quint16 * port = 0)        

参数:

        data: 接收数据的缓存地址

        maxSize: 缓存接收的最大字节数

        address: 数据发送方的地址（一般使用提供的默认值）

        port: 数据发送方的端口号（一般使用提供的默认值）

发送数据：使用writeDatagram()函数发送数据
函数声明如下：

qint64 writeDatagram(const QByteArray & datagram, const QHostAddress & host, quint16 port)

参数：

        datagram：要发送的字符串

        host：数据接收方的地址

        port：数据接收方的端口号

linuxUDP通信流程和QtUDP通信流程对比： 

Qt UDP通信流程

Linux UDP通信流

UDP通信的实现

服务端和客户端代码类似 

widget.ui 

widget.h

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include<QUdpSocket>//UDP套接字

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();

    void dealMsg();//槽函数处理对方发送过来的数据

private slots:
    void on_bottonSend_clicked();

private:
    Ui::Widget *ui;

    QUdpSocket *udpSocket;//UDP套接字
};
#endif // WIDGET_H

 widget.cpp

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include<QHostAddress>

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

    //分配空间，指定父对象
    udpSocket = new QUdpSocket(this);

    //绑定
    udpSocket->bind(9999);

//    udpSocket->bind(QHostAddress::AnyIPv4,9999);
//    //加入某个组播
//    //组播地址是D类地址
//    udpSocket->joinMulticastGroup(QHostAddress("224.0.0.2"));
//    //udpSocket->leaveMulticastGroup()//退出组播

    setWindowTitle("服务器端口为：9999");

    //当对方成功发送数据过来
    //自动触发readyRead()
    connect(udpSocket,&QUdpSocket::readyRead,this,&Widget::dealMsg);

}

void Widget::dealMsg()
{
    //读取对方发送的内容
    char buf[1024] = {0};
    QHostAddress cliAddr;//对方地址
    quint16 port;//对方端口
    qint64 len = udpSocket->readDatagram(buf,sizeof(buf),&cliAddr,&port);
    if (len > 0)
    {
        //格式化[192.68..2:8888]aaaa
        QString str = QString("[%1:%2] %3").arg(cliAddr.toString())
                .arg(port)
                .arg(buf);
        //给编辑区设置内容
        ui->textEdit->setText(str);
    }
}

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

//发送按钮
void Widget::on_bottonSend_clicked()
{
    //先获取对方的IP和端口
    QString ip = ui->lineEditIP->text();
    qint16 port = ui->lineEditPort->text().toInt();

    //获取编辑区内容
    QString str = ui->textEdit->toPlainText();

    //给指定的IP发送数据
    udpSocket->writeDatagram(str.toUtf8(),QHostAddress(ip),port);
}

同理，再写一个客户端进行通信，输出如下所示：

三、TCP/IP 和 UDP的区别

TCP/IP

UDP

是否连接

面向连接

无连接

传输方式

基于流

基于数据报

传输可靠性

可靠

不可靠

传输效率

效率低

效率高

能否广播

不能

能

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