QTTCP客户端服务端通信

news2024/11/25 1:06:37

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网络模块介绍

TCP介绍

 TCP 服务端应用实例

 TCP 客户端应用实例

运行结果：

网络模块介绍

Qt 网络模块为我们提供了编写 TCP / IP 客户端和服务器的类。它提供了较低级别的类，例
如代表低级网络概念的 QTcpSocket ， QTcpServer 和 QUdpSocket ，以及诸如 QNetworkRequest ，
QNetworkReply 和 QNetworkAccessManager 之类的高级类来执行使用通用协议的网络操作。
它
还提供了诸如 QNetworkConfiguration ， QNetworkConfigurationManager 和 QNetworkSession 等类，
实现承载管理。
想要在程序中使用 Qt 网络模块，我们需要在 pro 项目配置文件里增加下面的一条语句。
QT += network

TCP介绍

TCP 协议（ Transmission Control Protocol ）全称是传输控制协议是一种 面向连接的、可靠的、
基于字节流 的传输层通信协议。
TCP 通信必 须先建立 TCP 连接 ，通信端分为客户端和服务端。服务端通过监听某个端口
来监听是否有客户端连接到来，如果有连接到来，则建立新的 socket 连接；客户端通过 ip 和
port 连接服务端，当成功建立连接之后，就可进行数据的收发了。需要注意的是，在 Qt 中，
Qt 把 socket 当成输入输出流来对待的，数据的收发是通过 read() 和 write() 来进行的，需要与我
们常见的 send() 与 recv() 进行区分。
TCP 客户端与服务端通信示意图如下。

 TCP 服务端应用实例

本例大体流程
首先获取本地 IP 地址。创建一个 tcpSocket 套接字，一个 tcpServer 服务端。点击监听即监听本
地的主机 IP 地址和端口，同时等待服务端的连接。此程序需要结合客户端一起使用，可实现多个客户端的传播。
widget.h 
#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include <QTcpServer>
#include <QTcpSocket>
#include <QNetworkInterface>
#include <QDebug>
QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

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

private:
    Ui::Widget *ui;
    /* tcp 服务器 */
    QTcpServer *tcpServer;
    /* 通信套接字 */
    QTcpSocket *tcpSocket;
    /* 存储本地的 ip 列表地址 */
    QList<QHostAddress> IPlist;
    /* 获取本地的所有 ip */
    void getLocalHostIP();

private slots:
    /* 客户端连接处理槽函数 */
    void clientConnected();
    /* 开始监听槽函数 */
    void startListen();
    /* 停止监听槽函数 */
    void stopListen();
    /* 清除文本框时的内容 */
    void clearTextBrowser();
    /* 接收到消息 */
    void receiveMessages();
    /* 发送消息 */
    void sendMessages();
    /* 连接状态改变槽函数 */
    void socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState);

};
#endif // WIDGET_H

widget.cpp

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"

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

    tcpServer = new QTcpServer(this);
    tcpSocket = new QTcpSocket(this);
    ui->spinBox->setRange(10000, 99999);
    ui->pushButton_5->setEnabled(false);
    getLocalHostIP();
    /* 信号槽连接 */
    connect(ui->pushButton, SIGNAL(clicked()),this, SLOT(startListen()));
    connect(ui->pushButton_5, SIGNAL(clicked()),this, SLOT(stopListen()));
    connect(ui->pushButton_6, SIGNAL(clicked()),this, SLOT(clearTextBrowser()));
    connect(ui->pushButton_4, SIGNAL(clicked()),this, SLOT(sendMessages()));
    connect(tcpServer, SIGNAL(newConnection()),this, SLOT(clientConnected()));
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}
/* 新的客户端连接 */
void Widget::clientConnected()
{
    /* 获取客户端的套接字 */
    tcpSocket = tcpServer->nextPendingConnection();
    /* 客户端的 ip 信息 */
    QString ip = tcpSocket->peerAddress().toString();
    /* 客户端的端口信息 */
    quint16 port = tcpSocket->peerPort();
    /* 在文本浏览框里显示出客户端的连接信息 */
    ui->textBrowser->append("客户端已连接");
    ui->textBrowser->append("客户端 ip 地址:" + ip);
    ui->textBrowser->append("客户端端口:" + QString::number(port));
    
    connect(tcpSocket, SIGNAL(readyRead()),this, SLOT(receiveMessages()));
    connect(tcpSocket,SIGNAL(stateChanged(QAbstractSocket::SocketState)),this,
            SLOT(socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState)));
}
void Widget::getLocalHostIP()
{
    QList<QNetworkInterface> list= QNetworkInterface::allInterfaces();
 
    /* 遍历 list */
    foreach (QNetworkInterface interface, list) {
 
        /* QNetworkAddressEntry 类存储 IP 地址子网掩码和广播地址 */
        QList<QNetworkAddressEntry> entryList= interface.addressEntries();
   
        /* 遍历 entryList */
        foreach (QNetworkAddressEntry entry, entryList) {
            /* 过滤 IPv6 地址，只留下 IPv4 */
            if (entry.ip().protocol() == QAbstractSocket::IPv4Protocol) {
            
                ui->comboBox->addItem(entry.ip().toString());
                /* 添加到 IP 列表中 */
                IPlist<<entry.ip();
             }
        }
     }
}
/* 开始监听槽函数 */
void Widget::startListen()
{
    /* 需要判断当前主机是否有IP项 */
    if (ui->comboBox->currentIndex() != -1) {
        qDebug()<<"start listen"<<endl;
        tcpServer->listen(IPlist[ui->comboBox->currentIndex()],ui->spinBox->value());

        /* 设置按钮与下拉列表框的状态 */
        ui->pushButton->setEnabled(false);
        ui->pushButton_5->setEnabled(true);
        ui->comboBox->setEnabled(false);
        ui->spinBox->setEnabled(false);

        /* 在文本浏览框里显示出服务端 */
        ui->textBrowser->append("服务器IP地址："+ ui->comboBox->currentText());
        ui->textBrowser->append("正在监听端口："+ ui->spinBox->text());
    }
}
/* 停止监听槽函数 */
void Widget::stopListen()
{
    qDebug()<<"stop listen"<<endl;
    /* 停止监听 */
    tcpServer->close();

    /* 如果是连接上了也应该断开，如果不断开客户端还能继续发送信息，
     * 因为socket未断开，还在监听上一次端口 */
    if (tcpSocket->state() == tcpSocket->ConnectedState)
        tcpSocket->disconnectFromHost();

    /* 设置按钮与下拉列表框的状态  */
    ui->pushButton_5->setEnabled(false);
    ui->pushButton->setEnabled(true);
    ui->comboBox->setEnabled(true);
    ui->spinBox->setEnabled(true);

    /* 将停止监听的信息添加到文本浏览框中 */
    ui->textBrowser->append("已停止监听端口：" + ui->spinBox->text());
}
/* 清除文本框时的内容 */
void Widget::clearTextBrowser()
{
    /* 清除文本浏览器的内容 */
    ui->textBrowser->clear();
}
 /* 接收到消息 */
void Widget::receiveMessages()
{
    /* 读取接收到的消息 */
    QString messages = "客户端：" + tcpSocket->readAll();
    ui->textBrowser->append(messages);
}
/* 发送消息 */
void Widget::sendMessages()
{
    QList <QTcpSocket *> socketList=tcpServer->findChildren<QTcpSocket *>();
    qDebug()<<"tcpSocket 数量: "<<socketList.count()<<endl;

    if(socketList.count()== 0){
        ui->textBrowser->append("请先与客户端连接！");
        return;
    }
    foreach(QTcpSocket *tmpTcpSocket,socketList){
        tmpTcpSocket->write(ui->lineEdit->text().toUtf8());
    }
    ui->textBrowser->append("服务端 "+ui->lineEdit->text());
}
/* 连接状态改变槽函数 */
void Widget::socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState state)
{
    switch (state) {
    case QAbstractSocket::UnconnectedState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：客户端断开连接");
        tcpSocket->deleteLater();
        break;
    case QAbstractSocket::ConnectedState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：客户端已连接");
        break;
    case QAbstractSocket::ConnectingState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：ConnectingState");
        break;
    case QAbstractSocket::HostLookupState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：HostLookupState");
        break;
    case QAbstractSocket::ClosingState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：ClosingState");
        break;
    case QAbstractSocket::ListeningState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：ListeningState");
        break;
    case QAbstractSocket::BoundState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：BoundState");
        break;
    default:
        break;
    }
}

 TCP 客户端应用实例

本例大体流程：
首先获取本地 IP 地址。创建一个 tcpSocket 套接字，然后用 tcpSocket 套接字使用 connectToHost 函数连接服务端的主机 IP 地址和端口，即可相互通信。

 widget.h

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include <QTcpServer>
#include <QTcpSocket>
#include <QNetworkInterface>
#include <QDebug>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

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

private:
    Ui::Widget *ui;
    /* 通信套接字 */
    QTcpSocket *tcpSocket;

    /* 存储本地的ip列表地址 */
    QList<QHostAddress> IPlist;

    /* 获取本地的所有ip */
    void getLocalHostIP();
private slots:
    /* 连接 */
    void toConnect();

    /* 断开连接 */
    void toDisConnect();

    /* 已连接 */
    void connected();

    /* 已断开连接 */
    void disconnected();

    /* 清除文本框时的内容 */
    void clearTextBrowser();

    /* 接收到消息 */
    void receiveMessages();

    /* 发送消息 */
    void sendMessages();

    /* 连接状态改变槽函数 */
    void socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState);
};
#endif // WIDGET_H

widget.cpp

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    /* tcp套接字 */
    tcpSocket = new QTcpSocket(this);
    /* 设置端口号的范围，注意不要与主机的已使用的端口号冲突 */
    ui->spinBox->setRange(10000, 99999);
    /* 设置断开连接状态不可用 */
    ui->pushButton_2->setEnabled(false);

    /* 获取本地 ip */
    getLocalHostIP();
    /* 信号槽连接 */
    connect(ui->pushButton, SIGNAL(clicked()),this, SLOT(toConnect()));
    connect(ui->pushButton_2, SIGNAL(clicked()),this, SLOT(toDisConnect()));
    connect(ui->pushButton_3, SIGNAL(clicked()),this, SLOT(clearTextBrowser()));
    connect(ui->pushButton_4, SIGNAL(clicked()),this, SLOT(sendMessages()));
    connect(tcpSocket, SIGNAL(connected()),this, SLOT(connected()));
    connect(tcpSocket, SIGNAL(disconnected()),this, SLOT(disconnected()));
    connect(tcpSocket, SIGNAL(readyRead()),this, SLOT(receiveMessages()));
    connect(tcpSocket,SIGNAL(stateChanged(QAbstractSocket::SocketState)),this,
           SLOT(socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState)));
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}
void Widget::toConnect()
{
    /* 如果连接状态还没有连接 */
    if (tcpSocket->state() != tcpSocket->ConnectedState) {
        /* 指定IP地址和端口连接 */
        tcpSocket->connectToHost(IPlist[ui->comboBox->currentIndex()],ui->spinBox->value());
    }
}

void Widget::toDisConnect()
{
    /* 断开连接 */
    tcpSocket->disconnectFromHost();

    /* 关闭socket*/
    tcpSocket->close();
}

void Widget::connected()
{
    /* 显示已经连接 */
    ui->textBrowser->append("已经连上服务端");

    /* 设置按钮与下拉列表框的状态 */
    ui->pushButton->setEnabled(false);
    ui->pushButton_2->setEnabled(true);
    ui->comboBox->setEnabled(false);
    ui->spinBox->setEnabled(false);
}

void Widget::disconnected()
{
    /* 显示已经断开连接 */
    ui->textBrowser->append("已经断开服务端");

    /* 设置按钮与下拉列表框的状态  */
    ui->pushButton_2->setEnabled(false);
    ui->pushButton->setEnabled(true);
    ui->comboBox->setEnabled(true);
    ui->spinBox->setEnabled(true);
}

/* 获取本地IP */
void Widget::getLocalHostIP()
{
    // /* 获取主机的名称 */
    // QString hostName = QHostInfo::localHostName();

    // /* 主机的信息 */
    // QHostInfo hostInfo = QHostInfo::fromName(hostName);

    // /* ip列表,addresses返回ip地址列表，注意主机应能从路由器获取到
    // * IP，否则可能返回空的列表（ubuntu用此方法只能获取到环回IP） */
    // IPlist = hostInfo.addresses();
    // qDebug()<<IPlist<<endl;

    // /* 遍历IPlist */
    // foreach (QHostAddress ip, IPlist) {
    //      if (ip.protocol() == QAbstractSocket::IPv4Protocol)
    //          comboBox->addItem(ip.toString());
    //    }

    /* 获取所有的网络接口，
     * QNetworkInterface类提供主机的IP地址和网络接口的列表 */
    QList<QNetworkInterface> list = QNetworkInterface::allInterfaces();

    /* 遍历list */
    foreach (QNetworkInterface interface, list) {

        /* QNetworkAddressEntry类存储IP地址子网掩码和广播地址 */
        QList<QNetworkAddressEntry> entryList = interface.addressEntries();

        /* 遍历entryList */
        foreach (QNetworkAddressEntry entry, entryList) {
            /* 过滤IPv6地址，只留下IPv4 */
            if (entry.ip().protocol() == QAbstractSocket::IPv4Protocol) {
                ui->comboBox->addItem(entry.ip().toString());
                /* 添加到IP列表中 */
                IPlist<<entry.ip();
            }
        }
    }
}

/* 清除文本浏览框里的内容 */
void Widget::clearTextBrowser()
{
    /* 清除文本浏览器的内容 */
    ui->textBrowser->clear();
}

/* 客户端接收消息 */
void Widget::receiveMessages()
{
    /* 读取接收到的消息 */
    QString messages = tcpSocket->readAll();
    ui->textBrowser->append("服务端：" + messages);
}

/* 客户端发送消息 */
void Widget::sendMessages()
{
    if(NULL == tcpSocket)
        return;

    if(tcpSocket->state() == tcpSocket->ConnectedState) {
        /* 客户端显示发送的消息 */
        ui->textBrowser->append("客户端：" + ui->lineEdit->text());

        /* 发送消息 */
        tcpSocket->write(ui->lineEdit->text().toUtf8().data());
    }
}

/* 客户端状态改变 */
void Widget::socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState state)
{
    switch (state) {
    case QAbstractSocket::UnconnectedState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：与服务端未连接");
        tcpSocket->deleteLater();
        break;
    case QAbstractSocket::ConnectedState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：与服务端已连接");
        break;
    case QAbstractSocket::ConnectingState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：ConnectingState");
        break;
    case QAbstractSocket::HostLookupState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：HostLookupState");
        break;
    case QAbstractSocket::ClosingState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：ClosingState");
        break;
    case QAbstractSocket::ListeningState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：ListeningState");
        break;
    case QAbstractSocket::BoundState:
        ui->textBrowser->append("scoket状态：BoundState");
        break;
    default:
        break;
    }
}

运行结果：

 

 

 

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