QT实现TCP通信（服务器与客户端搭建）

news2024/11/16 13:47:13

一、TCP通信框架

二、QT中的服务器操作

  1. 创建一个QTcpServer类对象，该类对象就是一个服务器
  2. 调用listen函数将该对象设置为被动监听状态，监听时，可以监听指定的ip地址，也可以监听所有主机地址，可以通过指定端口号，也可以让服务器自动选择
  3. 当有客户端发来连接请求时，该服务器会自动发射一个newConnection信号，我们可以将该信号连接到自定义槽函数处理相关逻辑
  4. 在槽函数中，可以调用nextPendingConnection函数可以获得最新连接的客户端套接字地址，我们可以将该套接字地址存储到容器中
  5. 此时服务器与客户端已经建立连接，如果有客户端向服务器发来数据，那么对应的客户端套接字就会发射一个readyRead信号
  6. 读取套接字中的数据使用read、readLine、readAll函数来完成
  7. 向套接字中写数据，可以使用write
  8. 关闭服务器，使用close来完成

Server界面代码：

系统管理文件：

QT       += core gui network

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

CONFIG += c++11

# The following define makes your compiler emit warnings if you use
# any Qt feature that has been marked deprecated (the exact warnings
# depend on your compiler). Please consult the documentation of the
# deprecated API in order to know how to port your code away from it.
DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS

# You can also make your code fail to compile if it uses deprecated APIs.
# In order to do so, uncomment the following line.
# You can also select to disable deprecated APIs only up to a certain version of Qt.
#DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000    # disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0

SOURCES += \
    main.cpp \
    widget.cpp

HEADERS += \
    widget.h

FORMS += \
    widget.ui

# Default rules for deployment.
qnx: target.path = /tmp/$${TARGET}/bin
else: unix:!android: target.path = /opt/$${TARGET}/bin
!isEmpty(target.path): INSTALLS += target

 头文件：

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include <QTcpServer>   //服务器头文件
#include <QTcpSocket>   //客户端头文件
#include <QList>    //链表头文件用来存放客户端容器
#include <QDebug>
#include <QMessageBox>  //消息对话框

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

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

private slots:
    void on_pushButton_clicked();
    void newConnection_slot();
    void readyRead_slot();  //自定义处理readyRead信号的槽函数

private:
    Ui::Widget *ui;

    //定义服务器指针
    QTcpServer *server;

    //定义客户端指针链表容器
    QList<QTcpSocket *> clientList;

};
#endif // WIDGET_H

主函数：

#include "widget.h"

#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    Widget w;
    w.show();
    return a.exec();
}

主要功能函数：

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

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

    //给服务器指针实例化对象
    server = new QTcpServer(this);  //服务器创建完成

}

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

//启动服务器按钮对应的槽函数
void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    //获取UI界面的端口号
    quint16 port = ui->lineEdit->text().toUInt();
    //将服务器设置为被动监听状态
    //bool QTcpServer::listen(const QHostAddress &address = QHostAddress::Any, quint16 port = 0)
    //参数1：要监听的主机地址，如果是any，表示监听所有主机地址，也可以给特定的主机地址进行监听
    //参数2：通过指定的端口号进行访问服务器，如果是0，表示由服务器自动分配。如果非0，则表示指定端口号
    //返回值：成功返回真，失败返回假
    if(!server->listen(QHostAddress::Any,port))
    {
        QMessageBox::critical(this, "失败", "服务器启动失败");
    }else{
        QMessageBox::information(this, "成功", "服务器启动成功");
    }

    //执行到这表明服务器启动成功，并对客户端连接进行监听，如果有客户端向服务器发来连接请求，那么该服务器就会自动发射一个newConnection信号
    //我们可以将信号连接到对应的槽函数中处理相关逻辑
    connect(server, &QTcpServer::newConnection, this, &Widget::newConnection_slot);
}

void Widget::newConnection_slot()
{
    qDebug() <<"有客户端申请连接";

    //获取最新连接的客户端套接字
    //[virtual] QTcpSocket *QTcpServer::nextPendingConnection()
    QTcpSocket *s = server->nextPendingConnection();

    //将获取的套接字存放到客户端容器中
    clientList.push_back(s);

    //此时，客户端就和服务器建立起来联系了
    //如果客户端有数据向服务器发送过来，那么该套接字就会自动发送一个readyread信号
    //我们可以将该信号连接到自定义的槽函数中处理相关逻辑
    connect(s, &QTcpSocket::readyRead, this, &Widget::readyRead_slot);
}

//关于readyRead信号对应槽函数的实现
void Widget::readyRead_slot()
{
    //删除客户端链表中的无效客户端套接字
    for(int i=0; i<clientList.count(); i++)
    {
        //判断套接字的状态
        //函数原型     SocketState state() const;
        //功能：返回客户端状态
        //返回值：客户端状态，如果是0，表示无连接
        if(clientList[i]->state() == 0)
        {
            clientList.removeAt(i);     //将下标为i的客户端移除
        }
    }

    //遍历所有客户端，查看是哪个客户端发来数据
    for(int i=0; i<clientList.count(); i++)
    {
        //函数原型：qint64 bytesAvailable() const override;
        //功能：返回当前客户端套接字中的可读数据字节个数
        //返回值：当前客户端待读的字节数，如果该数据0，表示无待读数据
        if(clientList[i]->bytesAvailable() != 0)
        {
            //读取当前客户端的相关数据
            //函数原型：QByteArray readAll();
            //功能：读取当前套接字中的所有数据，并返回一个字节数组
            //返回值：数据的字节数组
            QByteArray msg = clientList[i]->readAll();

            //将数据战术到ui界面上
            ui->listWidget->addItem(QString::fromLocal8Bit(msg));

            //将接收到的该消息，发送给所有客户端
            for(int j=0; j<clientList.count(); j++)
            {
                clientList[j]->write(msg);
            }
        }
    }

}

所用组件：

 三、QT中的客户端操作

  1. 实例化一个QTcpSocket类对象
  2. 调用该对象的成员函数connectToHost连接到服务器，连接服务器时，需要给定服务器的ip地址和端口号
  3. 如果连接服务器成功，那么该客户端就会自动发送一个connected信号，我们可以将该信号连接到自定义槽函数中处理相关逻辑
  4. 如果服务器向客户端发来数据，那么该客户端就会自动发射一个readyRead信号，我们可以将该信号连接到自定义的槽函数中处理相关逻辑
  5. 可以使用read、readLine、readAll读取客户端中的数据
  6. 可以使用write向服务器发送数据
  7. 使用成员函数disConnectFromHost断开与服务器的连接
  8. 如果成功断开与服务器的连接，那么该套接字就会自动发射一个disconn信号

Client界面代码：

 系统管理文件：

QT       += core gui network

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

CONFIG += c++11

# The following define makes your compiler emit warnings if you use
# any Qt feature that has been marked deprecated (the exact warnings
# depend on your compiler). Please consult the documentation of the
# deprecated API in order to know how to port your code away from it.
DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS

# You can also make your code fail to compile if it uses deprecated APIs.
# In order to do so, uncomment the following line.
# You can also select to disable deprecated APIs only up to a certain version of Qt.
#DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000    # disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0

SOURCES += \
    main.cpp \
    widget.cpp

HEADERS += \
    widget.h

FORMS += \
    widget.ui

# Default rules for deployment.
qnx: target.path = /tmp/$${TARGET}/bin
else: unix:!android: target.path = /opt/$${TARGET}/bin
!isEmpty(target.path): INSTALLS += target

 头文件：

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include <QTcpSocket>
#include <QMessageBox>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

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

private slots:
    void on_pushButton_2_clicked();
    void connected_slot();  //自定义处理信号的槽函数
    void readyRead_slot();  //自定义处理readyRead信号的槽函数
    void disconnected_slot();   //自定义处理disconnected信号的槽函数

    void on_pushButton_clicked();

    void on_pushButton_3_clicked();

private:
    Ui::Widget *ui;

    //定义一个客户端指针
    QTcpSocket *socket;

    //用户名
    QString userName;
};
#endif // WIDGET_H

主函数：

#include "widget.h"

#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    Widget w;
    w.show();
    return a.exec();
}

主要功能函数：

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

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

    //给客户端指针实例化空间
    socket = new QTcpSocket(this);

    //如果连接服务器成功，该客户端就会发射一个connected信号
    //我们可以将该信号连接到自定义的槽函数中处理相关逻辑
    //由于该连接只需要连接一次。所有在构造函数中即可
    connect(socket, &QTcpSocket::connected, this, &Widget::connected_slot);

    //客户端与服务器连接成功后，如果服务器向客户端发来数据，那么该客户端就会自动发射一个readyRead信号
    //我们可以将该信号连接到自定义槽函数中处理相关逻辑
    connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &Widget::readyRead_slot);

    //当客户端与服务器断开连接后，该客户端就会自动发射1一个disconnected信号
    //我们可以将该信号与自定义的槽函数连接
    //由于只需要连接一下，所有该连接写到构造函数即可
    connect(socket, &QTcpSocket::disconnected, this, &Widget::disconnected_slot);
}

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

//连接服务器按钮对应的槽函数
void Widget::on_pushButton_2_clicked()
{
    //获取UI界面的信息
    userName = ui->lineEdit_2->text();  //获取用户名
    QString hostName = ui->lineEdit_3->text();  //获取主机地址
    quint16 port = ui->lineEdit_4->text().toUInt();     //获取端口号


    //调用函数连接到主机
    //函数原型：[virtual] void QAbstractSocket::connectToHost(const QString &hostName, quint16 port)
    //参数1：服务器的主机地址
    //参数2：端口号
    //返回值：无
    socket->connectToHost(hostName,port);

   
}

//关于处理connected信号的槽函数
void Widget::connected_slot()
{
    QMessageBox::information(this,"成功","连接服务器成功");

    //顺便向服务器发送一条消息，说：xxx进入聊天室
    QString msg = userName + "进入聊天室";

    socket->write(msg.toLocal8Bit());
}

//关于readyRead信号对应槽函数的实现
void Widget::readyRead_slot()
{
    //读取该客户端中的数据
    //返回值：QBytearray
    QByteArray msg = socket->readAll();

    //将数据展示在UI界面
    ui->listWidget->addItem(QString::fromLocal8Bit(msg));

}


void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    //获取UI界面中的编辑的文本内容
    QString m = ui->lineEdit->text();

    //整合要发送的信息
    QString msg = userName + ": " + m;

    //将消息发送给服务器
    socket->write(msg.toLocal8Bit());

    //将消息编辑框中的内容清空
    ui->lineEdit->clear();
}


//断开服务器按钮对应的槽函数
void Widget::on_pushButton_3_clicked()
{
    //准备要发送的信息
    QString msg = userName + ": 离开聊天室";
    socket->write(msg.toLocal8Bit());

    //调用成员函数disconnectFromHost
    //函数原型：virtual void disconnectFromHost();
    //功能：断开服务器与客户端的连接
    //参数：无
    //返回值：无
    socket->disconnectFromHost();
}

//disconn信号对应槽函数的实现
void Widget::disconnected_slot()
{
    QMessageBox::information(this, "退出", "断开成功");
}

 所用组件：

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