QT5 TCP网络通讯

  • 服务器与客户端建立连接listen() - connectToHost();  触发newPendingConnect信号
  • 实时数据通讯write(); read();  触发readyRead信号

通讯主要使用的类:

QTcpServer  Class

QTcpServer类提供了一个基于TCP的服务器。
这个类可以接受传入的TCP连接。您可以指定端口或让QTcpServer自动选择一个端口。您可以收听特定地址或所有机器的地址。
调用listen（）让服务器侦听传入的连接。每次客户端连接到服务器时，都会发出newConnection（）信号。

QTcpSocket Class

QTcpSocket类提供了一个TCP套接字。
TCP（传输控制协议）是一种可靠的，面向流的，面向连接的传输协议。 它特别适合连续传输数据。
QTcpSocket是QAbstractSocket的一个方便的子类，它允许你建立一个TCP连接并传输数据流。

建立连接:

服务器端以监听的方式监听客服端是否有连接请求

客户端以调用connectToHost()函数主动连接服务器端

tcp协议服务器端实现流程

建立服务器对象

listen服务器, 通过建立的服务器 监听指定地址/端口的客服端;判断是否有客户连接有连接就触发newConnection（）;

通过connect处理newConnection（）信号;

    server = new QTcpServer(this); //建立一个服务器对象

    server->listen(QHostAddress::Any, );//通过建立的服务器监听指定ip地址及端口号的客服端,如不指定端口号,系统会随机分配

    connect(server, QTcpServer::newConnection,

    [=]()

    {

        qDebug() << "有连接进来";

    }

    );

tcp协议客户端实现流程

建立QTcpSocket套节字(ip,端口)

通过套节字connectToHost()函数主动连接服务器;连接成功则触发服务器QTcpServer::newConnection信号;并发送套节字到服务器端;

关闭连接;

QTcpSocket Sc(this);

Sc.connectToHost("127.0.0.1", );//实际代码中参数要进行类型转化

Sc.close();

实时通讯:

  • 客户端到服务器端通讯
  1. 当客户端与服务器端建立连接后;
  2. 客户端与服务器端通讯在客户端通过套节字对象调用write()函数发送上传内容;
  3. 服务器端有客户端数据写入时服务器端会自动调用readyread信号
  4. 服务器端在connect中处理readyread信号,并由nextPendingConnection()函数接收客户端发送的套节字;
  5. 服务器端对接收的套节字进行相应处理,即完成一次客户端到服务器端的通讯
  • 服务器端到客户端的通讯
  1. 当客户端与服务器端建立连接后;
  2. 服务器通过套节字对象调用write()函数发送上传内容;客户端会触发readyread信号
  3. 客户端在connect中处理readyread信号

客户端到服务器端实现代码:

//服务器端

 connect(server, QTcpServer::newConnection,

            [=]()

    {

       QTcpSocket socket = server->nextPendingConnection();

        connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, [=]()

        {

            tp = socket->readAll();

            ui->textrc->append(tp);

        });

    }

    );
//客户端

void socket::on_buttonsend_clicked()

{

    QString temp = ui->textrc->toPlainText();

    if(!temp.isEmpty())sock->write(temp.toUtf8());

}

服务器端到客户端实现代码:

//服务器端

void Widget::on_buttonsend_clicked()

{

    socket->write(ui->textEdit->toPlainText().toUtf8());

}
//客户端

    connect(sock, &QTcpSocket::readyRead,

            [=]()

    {

       ui->textdis->append(sock->readAll());

    });

完整代码:

服务器ui设计:

服务器端头文件widget.h

#ifndef WIDGET_H

#define WIDGET_H

#include <QWidget>

#include <QTcpServer>

#include <QTcpSocket>

namespace Ui {

class Widget;

}

class Widget : public QWidget

{

    Q_OBJECT

public:

    explicit Widget(QWidget *parent = );

    ~Widget();

private slots:

    void on_buttonsend_clicked();

private:

    Ui::Widget *ui;

    QTcpServer *server; //建立服务器对象

    QTcpSocket *socket; //套节字对象

    QByteArray tp;　　　//

};

#endif // WIDGET_H

服务器端cpp文件 widget.cpp

#include "widget.h"

#include "ui_widget.h"

#include <QDebug>

Widget::Widget(QWidget *parent) :

    QWidget(parent),

    ui(new Ui::Widget)

{

    ui->setupUi(this);

    setWindowTitle("服务器");

    tp = nullptr;

    server = new QTcpServer(this);

    server->listen(QHostAddress::Any, );

    connect(server, QTcpServer::newConnection,

            [=]()

    {

        socket = server->nextPendingConnection();

        connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, [=]()

        {

            tp = socket->readAll();

            ui->testdis->append(tp);

        });

    }

    );

}

Widget::~Widget()

{

    delete ui;

}

void Widget::on_buttonsend_clicked()

{

    socket->write(ui->textEdit->toPlainText().toUtf8());

}

客户端ui:

客户端头文件socket.h:

#ifndef SOCKET_H

#define SOCKET_H

#include <QWidget>

#include <QTcpSocket>

#include <QHostAddress>

namespace Ui {

class socket;

}

class socket : public QWidget

{

    Q_OBJECT

public:

    explicit socket(QWidget *parent = );

    ~socket();

private slots:

    void on_buttonLink_clicked();

    void on_buttonsend_clicked();

    void on_serverclose_clicked();

private:

    Ui::socket *ui;

    QTcpSocket *sock;

    QHostAddress adrs;

    quint16 port;

};

#endif // SOCKET_H

客户端cpp文件socket.cpp

#include "socket.h"

#include "ui_socket.h"

socket::socket(QWidget *parent) :

    QWidget(parent),

    ui(new Ui::socket)

{

    ui->setupUi(this);

    sock = new QTcpSocket(this);

    setWindowTitle("张三");

    connect(sock, &QTcpSocket::readyRead,

            [=]()

    {

       ui->textdis->append(sock->readAll());

    });

}

socket::~socket()

{

    delete ui;

}

void socket::on_buttonLink_clicked()

{

    QString ip = ui->serverIP->text();

    QString p = ui->serverPort->text();

    sock->connectToHost(ip, p.toUShort());

}

void socket::on_buttonsend_clicked()

{

    QString temp = ui->textEdit->toPlainText();

    if(!temp.isEmpty())sock->write(temp.toUtf8());

}

void socket::on_serverclose_clicked()

{

    sock->close();

}

main.cpp文件

#include "widget.h"

#include <QApplication>

#include "socket.h"

int main(int argc, char *argv[])

{

    QApplication a(argc, argv);

    Widget w;

    w.show();

    socket w1;

    w1.show();

    return a.exec();

}

最终运行效果:

当然在具体的实现过程中还有很多很多的细节需要优化;

QT5对tcp协议基本的通讯总结:

  • QTcpServer *p = new QTcpServer(this);//建立服务器对象　              QTcpSocket *q = new QTcpSocket(this); //客户机建立套节字对象
  • p.listen(监听的客户ip , 监听端口port);//监听客户机 　　　　　　　   q.conncetToHost(要连接的服务器ip, 要连接的服务器端口);
  • connect(p, &QTcpServer::newConnection, )连接成功触发信号　　　q.write();//发送数剧 到服务器
  • QTcpSocket skt = p.nextPendingConnection();//获取客户机套节字　　   connect(q, &QTcpSocket::readyRead, )//服务端发送数据客户端触发信号
  • connect(skt, &QTcpSocket::readyRead, )//客户发送数据触发信号　　　 q.readall();//读取客户端发送的数据;　　
  • skt.readall();//读取客户端发送的数据;                                                       客户端处理数据
  • 服务器端处理数据　

QT5 UDP网络通讯 

UDP没有服务器与客户端之分;单纯通过writeDatagram发( 参数1, 参数2,参数3)送指定的内容(参数1)到指定的ip(参数2),端口(参数3)上;

当收取到网络中的数据发送,就会触发自己的readyRead信号;readDatagram(参数1, 参数2,参数3),保存读取的内容(参数1);保存对方ip(参数2);保存对方端口(参数3)

具体实现过程:

  • 建立QUdpSocket套节字                                                                                   QUdpSocket* p = new QUdpSocket(this);
  • 绑定本程序端口号 bind()                                                                                    p.bind(8000);
  • 通过writeDatagram()发送数据到指定目标                                                      p.writeDatagram();
  • 当有readyRead信号发生通过readDatagram()函数读取保存数据　　　　　　  p.readDatagram();

实现代码:

    QUdpSocket *udp = new QUdpSocket(this);

    udp->bind();

    connect(udp, &QUdpSocket::readyRead, [=]()

    {

       char temp[] = {};

       QHostAddress q;

       quint16 p;

       udp->readDatagram(temp, sizeof(temp), &q, &p);

       ui->textdis->append(temp);

    });

/......./

//按键确定发送

void Widget::on_buttonlink_clicked()

{

    udp->writeDatagram(ui->textsend->toPlainText().toUtf8(), QHostAddress(ui->ip->text()), ui->port->text().toUShort());

}

整体代码:

ui设计:

widget.h头文件

#ifndef WIDGET_H

#define WIDGET_H

#include <QWidget>

#include <QUdpSocket>

namespace Ui {

class Widget;

}

class Widget : public QWidget

{

    Q_OBJECT

public:

    explicit Widget(QWidget *parent = );

    ~Widget();

private slots:

    void on_buttonlink_clicked();

private:

    Ui::Widget *ui;

    QUdpSocket *udp;

};

#endif // WIDGET_H

widget.cpp

#include "widget.h"

#include "ui_widget.h"

#include <QHostAddress>

#include <QDialog>

Widget::Widget(QWidget *parent) :

    QWidget(parent),

    ui(new Ui::Widget)

{

    ui->setupUi(this);

    setWindowTitle("");

    udp = new QUdpSocket(this);

    udp->bind();

    udp->joinMulticastGroup(QHostAddress(""));

    connect(udp, &QUdpSocket::readyRead, [=]()

    {

       char temp[] = {};

       QHostAddress q;

       quint16 p;

       udp->readDatagram(temp, sizeof(temp), &q, &p);

       ui->textdis->append(temp);

    });

}

Widget::~Widget()

{

    delete ui;

}

void Widget::on_buttonlink_clicked()

{

    udp->writeDatagram(ui->textsend->toPlainText().toUtf8(), QHostAddress(ui->ip->text()), ui->port->text().toUShort());

}

main.cpp文件

#include "widget.h"

#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[])

{

    QApplication a(argc, argv);

    Widget w;

    w.show();

    return a.exec();

}

以便测试:我们先编译生成一份客户端;再在源文件中改变bind端口号为8888再生成一份客户端;最终就会有两份客户端以便相互通信测试

运行测试结果:

由于UDP不需要服务器,所以,UDP发送的数据,只要能接收到你的ip及端口的客户端就殾能收到信息;所以在局域网内,ip地址栏可输入

255.255.255.255 即整个局域网内的客户端都能收到信息;

UDP通讯组包

为了满足,发送的信息指定ip段内的客户收到信息可以用函数JoinMulticastGroup(IPAddress)加入到组;根据msdn记载,没错是同样的功能;

目前个人理解也不深;详细数据可查msdn;可用leaveMulticastGroup()函数离开组翻;

Tcp 与 Udp的比较:

Udp不需要服务器,只管发送数据,不对数据进行检查,也不对接收者检测;速度快,易丢包,做即时数据传送比较好;

 Tcp方式总结:

服务器端：QTcpServer

1】基本用法：
创建一个QTcpServer，然后调用listen函数监听相应的地址和端口。当有客户端链接到服务器时，会有信号newConnection()产生。
调用nextPendingConnection()接受一个挂起的TcpSocket连接，该函数返回一个指向QTcpSocket的指针，同时进入到QAbstractSocket::ConnectedState状态。这样就可以和客户端进行通信了。如果错误发生，可以用函数serverError()返回错误类型，用errorString()返回错误提示字符串。
调用close使得QTcpServer停止监听连接请求。尽管QTcpServer使用了事件循环，但是可以不这么使用。利用waitForNewConnection()，该函数阻塞直到有连接可用或者时间超时。
2】重要函数：
void incomingConnection (int socketDescriptor);
当一个连接可以用时，QTcpServer调用该函数。其基本过程是现创建一个QTcpSocket，设置描述符和保存到列表，最后发送newConnection() 事件消息。
 
QTcpSocket*ss  QTcpServer::nextPendingConnection();
返回下一个将要连接的QTcpSocket对象，该返回对象是QTcpServer的子对象，意味着如果删除了QTcpSServer，则删除了该对象。也可以在你不需要该对象时，将他删除掉，以免占用内存。

ss->peerAddress();ss->peerName();ss->peerPort(); 当连接成功可能通过函数获取客户端ip,name,port;

客户端：QTcpSocket，QAbstractSocket
 
1】基本用法：
在客户端创建一个QTcpSocket，然后用connectToHost函数向对应的主机和端口建立连接。
任何时候，可以用state()查询状态，初始为UnconnectedState，然后调用连接函数之后，HostLookupState，如果连接成功进入ConnectedState，并且发送hostFound()信号。
当连接建立，发送connected()，在任何状态下如果在错误发生error()信号发送。状态改变发送stateChanged()信号。如果QTcpSocket准备好可读可写，则isValid() 函数范围为真。
 
用read()和write()来读写，或者使用readLine()和readAll.当有数据到来的时候，系统会发送readyRead()信号。
bytesAvailable()返回包的字节数，如果你不是一次性读完数据，新的数据包到来的时候将会附加到内部读缓存后面。setReadBufferSize()可以设置读缓存的大小。
 
用disconnectFromHost()关闭连接，进入ClosingState。当所有数据写入到socket，QAbstractSocket会关闭该台socket，同时发送disconnected()消息。
如果想立即终止一个连接，放弃数据发送，调用abort().
如果远程主机关闭连接，QAbstractSocket发送QAbstractSocket::RemoteHostClosedError错误，但是状态还停留在ConnectedState，然后发送disconnected()信号。
 
QAbstractSocket提供几个函数用来挂起调用线程，知道一定的信号发送，这些函数可以用来阻塞socket：
waitForConnected() 阻塞知道一个连接建立。
waitForReadyRead() 阻塞知道有新的数据可以读取。
waitForBytesWritten() 阻塞直到发送数据写道socket中。
waitForDisconnected() 阻塞知道链接关闭。
 

QT5 TCP网络通讯综合案例之文件传送

最终效果图:

1.功能设计

服务器端:

  1. 有客户端连接进入就提示连接客户ip端口号等基本信息
  2. [选择文件]按钮被激活可在系统选取任意文件,显示选取的文件路径
  3. [发送]按钮被激活,点击[发送]向客户端发送文件请求;
  4. 文件发送完成后 显示发送完成提示

客户端:

  1. 连接服务器ip,port编辑框
  2. 按钮[连接服务器]成功后显示提示并激活断开服务器按钮
  3. 可选文件接收保存路径
  4. 当收到服务器发送文件请求,显示所要接收的文件名,文件大小等基本信息
  5. 仅当收到服务器发送的文件请求与选择了有效文件路径前提下,激活[接收文件]按钮
  6. 点击[接收文件]开始从服务器接收文件,文件接收进度条提示功能,并显示文件传送完成提示

实现原代码:

//main主函数

#include "widget.h"

#include "client.h"

#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[])

{

    QApplication a(argc, argv);

    Widget w;

    w.show();

    client w1;

    w1.show();

    return a.exec();

}
//服务器端头文件

#ifndef WIDGET_H

#define WIDGET_H

#include <QWidget>

#include <QTcpServer>

#include <QTcpSocket>

#include <QTimer>

#include <QFile>

namespace Ui {

class Widget;

}

class Widget : public QWidget

{

    Q_OBJECT

public:

    explicit Widget(QWidget *parent = );

    ~Widget();

private slots:

    void on_buttoncheck_clicked();

    void on_buttonsend_clicked();

private:

    Ui::Widget *ui;

    QTcpServer *sv;

    QTcpSocket *ss;

    QString sendFileName;

    qint64 sendFileSize;

    qint64 sendedSize;

    QFile sendFile;

};

#endif // WIDGET_H
//服务器cpp

#include "widget.h"

#include "ui_widget.h"

#include <QFileDialog>

#include <QFile>

#include <QMessageBox>

Widget::Widget(QWidget *parent) :

QWidget(parent),

ui(new Ui::Widget)

{

    ui->setupUi(this);

    setWindowTitle("服务端-端口:9527");

    sv = new QTcpServer(this);

    sv->listen(QHostAddress::Any, );

    ui->buttonsend->setEnabled(false);

    ui->buttoncheck->setEnabled(false);

    sendedSize = ;

    connect(sv, &QTcpServer::newConnection, [=]()

    {

        ss = sv->nextPendingConnection();

        if(ss->isValid())

        {

            ui->buttoncheck->setEnabled(true);

            QString pAd = ss->peerAddress().toString().remove(, );

            QString pNa = ss->peerName();

            quint16 pPo = ss->peerPort();

            ui->textdis->setText(QString("已成功连接到用户IP:%1:%2:Name:%3").arg(pAd).arg(pPo).arg(pNa));

        }else

        {

            ui->textdis->setText("连接套节字无效");

        }

        connect(ss, &QTcpSocket::readyRead,[=]()

        {

           if(ss->readAll() == "ok")

           {

               qint64 lenW = ;

               if(sendFile.open(QIODevice::ReadOnly))

               {

                   do{

                       char tempdata[] = {};

                       lenW = sendFile.read(tempdata, sizeof(tempdata));

                       ss->write(tempdata, lenW);

                       sendedSize += lenW;

                   }while(lenW > );

                   if(sendedSize >= sendFileSize)

                   {

                       ui->textdis->append("发送完成");

                       ss->disconnectFromHost();

                       sendFile.close();

                   }

               }else

               {

                   QMessageBox *abot = new QMessageBox(this);

                   abot->setText("打开文件失败");

               }

           }

        });

    });

}

Widget::~Widget()

{

    delete ui;

}

void Widget::on_buttoncheck_clicked()

{

    QString File = QFileDialog::getOpenFileName(this, QString("选择文件"), QString("../"));

    if(!File.isEmpty())

    {

        ui->buttoncheck->setEnabled(false);

        ui->textdis->append(File);

        sendFile.setFileName(File);

        QFileInfo info(File);

        sendFileName = info.fileName();

        sendFileSize = info.size();

        ui->buttonsend->setEnabled(true);

    }

}

void Widget::on_buttonsend_clicked()

{

    QString temp = QString("head@@%1@@%2").arg(sendFileName).arg(sendFileSize);

    ss->write(temp.toUtf8());

    ui->buttonsend->setEnabled(false);

}
//客户端头文件

#ifndef CLIENT_H

#define CLIENT_H

#include <QWidget>

#include <QTcpSocket>

#include <QFile>

namespace Ui {

class client;

}

class client : public QWidget

{

    Q_OBJECT

public:

    explicit client(QWidget *parent = );

    ~client();

private slots:

    void on_Buttonlink_clicked();

    void on_Buttonclose_clicked();

    void on_ButtonSelect_clicked();

    void on_ButtonSave_clicked();

private:

    Ui::client *ui;

    QTcpSocket userSocket;

    QFile acpFile;

    QString headFile;

    QString savePath;

    bool head;

    bool openFile;

    QString _name;

    QString _size;

    qint64 nowsize;

};

#endif // CLIENT_H
//客户端cpp

#include "client.h"

#include "ui_client.h"

#include <QFile>

#include <QFileDialog>

#include <QMessageBox>

client::client(QWidget *parent) :

    QWidget(parent),

    ui(new Ui::client)

{

    ui->setupUi(this);

    setWindowTitle("客户端");

    head = true;

    openFile =false;

    nowsize = ;

    ui->progressBar->setMinimum();

    ui->progressBar->setValue();

    ui->ButtonSave->setEnabled(false);

    ui->Buttonclose->setEnabled(false);

    savePath = nullptr;

    connect(&userSocket, &QTcpSocket::connected,

            [=](){

        ui->Buttonlink->setEnabled(false);

        ui->Buttonclose->setEnabled(true);

        ui->lineStatus->setText("连接成功");});

    connect(&userSocket, &QTcpSocket::readyRead,

            [=](){

        if(head)

        {

            headFile = QString(userSocket.readAll());

            if(!headFile.isEmpty())

            {

                head = false;

                _name = headFile.section("@@", , );

                _size = headFile.section("@@", , );

                ui->progressBar->setMaximum(_size.toLongLong());

                ui->lineStatus->setText(QString("文件名:[%1]总大小:[%2]等待接收").arg(_name).arg(_size));

                acpFile.setFileName(QString("%1/%2").arg(savePath).arg(_name));

                if(!savePath.isEmpty())

                {

                    ui->ButtonSave->setEnabled(true);

                }

            }

        }

        else

        {

            if(openFile)

            {

                nowsize += acpFile.write(userSocket.readAll());

                ui->progressBar->setValue(nowsize);

            }

            else

            {

                QMessageBox *abot = new QMessageBox(this);

                abot->setText("打开文件失败");

            }

            if(acpFile.size() >= _size.toLongLong())

            {

                nowsize = ;

                acpFile.close();

                ui->lineStatus->setText("文件传送完成");

                head = true;

            }

        }

    });

}

client::~client()

{

    delete ui;

}

void client::on_Buttonlink_clicked()

{

    QString linkIp = ui->lineIp->text();

    quint16 linkPort = ui->linePort->text().toUShort();

    userSocket.connectToHost(linkIp, linkPort);

}

void client::on_Buttonclose_clicked()

{

    userSocket.disconnectFromHost();

    userSocket.close();

    ui->lineStatus->setText("断开连接");

    head = true;

    ui->Buttonlink->setEnabled(true);

    ui->Buttonclose->setEnabled(false);

    ui->progressBar->setValue();

}

void client::on_ButtonSelect_clicked()

{

    savePath = QFileDialog::getExistingDirectory(this, QString("保存路径"),QString("../"));

    if(!savePath.isEmpty())

    {

        ui->linePath->setText(savePath);

        if(!head)ui->ButtonSave->setEnabled(true);

    }

}

void client::on_ButtonSave_clicked()

{

    ui->ButtonSave->setEnabled(false);

    userSocket.write("ok");

    openFile = acpFile.open(QIODevice::WriteOnly);

}

主要运用函数:

  • QString QFileDialog::getExistingDirectory() //静态函数 获取文件路径

  • QString QFileDialog::getOpenFileName()//静态函数 获取要打开文件的文件路径文件名

  • QTcpSocket -> isValid();            //如果套节字有效返回true,否则返回false;

  • void setenable();  //设置控件激活状态

注意事项:

在服务器端发送文件,采取的是分段读取文件,边读边发的方式发送,而在客户端采取每次接收每次发送的全部内容方式保存文件

起初有采取过在服务器端all = readAall();write(all);一次性读取发送;但在测试中发现,实际发送大文件时还是会自动被分成多次(只是简单测试,不排除受其他因素影响)

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