QT C++ 基于TCP通信的网络聊天室

news2024/10/5 16:20:11

一、基本原理及流程

1）知识回顾（C语言中的TCP流程）

2）QT中的服务器端/客户端的操作流程

二、代码实现

1）服务器

.ui

.pro

在pro文件中添加network库

.h

#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，用于存放客户端容器
#include <QMessageBox> //消息对话框类
#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 slots:
    void on_startBtn_clicked(); //自定义启动按钮的槽函数
    void newConnection_slot();  //自定义处理newConnection信号的槽函数
    void readyRead_slot();      //自定义处理reayRead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

.main

#include "widget.h"

#include <QApplication>

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

.cpp

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

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    //在构造函数中给服务器指针实例化对象
    server = new QTcpServer(this);  //此时就创建一个服务器了
}

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

//启动服务器按钮对应的槽函数
void Widget::on_startBtn_clicked()
{
    //1、获取ui界面上的端口号
    quint16 port = ui->portEdit->text().toUInt();

    //2、将服务器设置成监听状态
    //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  (quint16 == unsignal int)
    //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");  //默认按钮为ok
        return;
    }else
    {
        QMessageBox::information(this,"成功","服务器启动成功");
    }
    //此时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
    //我们可以将该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);
}

//处理newConnection信号的槽函数实现
void Widget::newConnection_slot()
{
    qDebug()<<"有新的客户端发来连接请求了";

    //获取最新连接的客户端套接字
    //函数原型：[virtual] QTcpSocket *QTcpServer::nextPendingConnection()
    //参数：无
    //返回值：最新连接客户端套接字的指针
    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联系了
    //如果该套接字有数据向服务器发送过来，那么该套接字就会自动发射一个ready read信号
    //我们可以将该信号连接到自定义的槽函数中，然后处理相关逻辑
    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：返回客户端套接字的状态
        //参数：无
        //返回值：客户端的状态，如果结果为0，表示未连接
        if(clientList[i]->state() == 0)
        {
            clientList.removeAt(i);     //将下标为i的客户端的套接字从链表中移除
        }
    }

    //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
        //参数：无
        //返回值：当前客户端待读的字节数，如果该数据为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，并返回一个字节数组
            //参数：无
            //返回值：数据的字节数组
            QByteArray msg = clientList[i]->readAll();

            //将数据展示到ui界面上
            ui->msgList->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);
            }
        }
    }
}

2）客户端

.ui

.pro

在pro文件中添加network库

.h

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include <QTcpSocket>  //客户端头文件
#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_connectBtn_clicked();
    void connected_slot();        //自定义处理connected信号的槽函数
    void readyRead_slot();        //自定义处理readyRead信号的槽函数
    void on_sendBtn_clicked();    //自定义处理发送按钮的槽函数
    void disconnect_slot();       //自定义处理disconnectFromHost信号的函数
    void on_disConnectBtn_clicked();

private:
    Ui::Widget *ui;

    //定义一个客户端指针
    QTcpSocket *socket;
    //用户名
    QString userName;     //由于多个槽函数需要用到该用户名，所以将用户名设置为类的私有成员

};
#endif // WIDGET_H

.main

#include "widget.h"

#include <QApplication>

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

.cpp

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

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

    //将发送区域的组件设置为不可用状态
    ui->sendBtn->setEnabled(false);
    ui->msgEdit->setEnabled(false);
    ui->disConnectBtn->setEnabled(false);

    //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的信号
    //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，所以，写在构造函数中即可
    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送一个readyRead信号
    //我们只需要
    connect(socket,&QTcpSocket::readyRead,this,&Widget::readyRead_slot);

    //当客户端与服务器断开连接后，该客户端就会发射一个disconnected的信号
    //我们可以将该信号与自定义的槽函数连接
    //由于只需要连接一次，所以将该连接写到构造函数中即可
    //点击断开连接按钮，
    connect(socket,&QTcpSocket::disconnected,this,&Widget::disconnect_slot);
}

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

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

    //调用函数连接到主机
    //[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);

    //如果连接服务器成功，该客户端就会发射一个connected的信号
    //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，所以，写在构造函数中即可
}

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

    //设置组件的可用状态
    ui->msgEdit->setEnabled(true);
    ui->sendBtn->setEnabled(true);
    ui->disConnectBtn->setEnabled(true);
    ui->userNameEdit->setEnabled(false);
    ui->ipEdit->setEnabled(false);
    ui->portEidt->setEnabled(false);
    ui->connectBtn->setEnabled(false);

    //顺便向服务器发送一条消息，说：***：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
    QByteArray msg = socket->readAll();

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

}

//发送按钮对应的槽函数
void Widget::on_sendBtn_clicked()
{
    //获取ui界面中的编辑的文本内容
    QString m = ui->msgEdit->text();

    //整合要发送的消息
    QString msg = userName + "：" + m;
    socket->write(msg.toLocal8Bit());

    //将消息编辑器中的内容清空
    ui->msgEdit->clear();
}

//断开服务器按钮对应的槽函数
void Widget::on_disConnectBtn_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：断开客户端与服务器的连接
    //参数：无
    socket->disconnectFromHost();

    //当客户端与服务器断开连接后，该客户端就会发射一个disconnected的信号
    //我们可以将该信号与自定义的槽函数连接
    //由于只需要连接一次，所以将该连接写到构造函数中即可

}

//关于disconnectFromHost信号对应槽函数的实现
void Widget::disconnect_slot()
{
    QMessageBox::information(this,"退出","断开成功");
    //设置组件的可用状态
    ui->msgEdit->setEnabled(false);
    ui->sendBtn->setEnabled(false);
    ui->disConnectBtn->setEnabled(false);
    ui->userNameEdit->setEnabled(true);
    ui->ipEdit->setEnabled(true);
    ui->portEidt->setEnabled(true);
    ui->connectBtn->setEnabled(true);
}

三、效果展示

       

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