Qt开发TCPIP网络通信
TCP/IP通信(即SOCKET通信)是通过网线将 服务器Server端 和 客户机Client端 进行连接,在遵循ISO/OSI模型的四层层级构架的基础上通过TCP/IP协议建立的通讯。控制器可以设置为服务器端或客户端。
关于TCP/IP协议可详看:TCP/IP协议详解 - 知乎 (zhihu.com)
总的来说,TCP/IP通讯有两个部分: 客户端 和 服务器 QTcpServer(监听套接字) 和 QTcpSocket(通讯套接字)
监听套接字,顾名思义,监听关于各种通讯的状态,一旦进行通讯,监听套接字会启动通讯套接字,进行通讯
客户端使用connectToHost函数主动连接服务器后,服务器会触发newConnectio这个槽函数,并进行取出QTcpServer(监听套接字),将相关内容取出并赋给QTcpSocket(通讯套接字)。
客户端向服务器发送数据,触发readyRead(),进行处理,彼此传递时,原理都是这样的。
对双方来说都起作用的部分: 一旦建立连接,就会触发connected,服务器特殊一点,触发的是newConnectio 互传数据也是一样的,一旦接受到,就会触发readyread
服务器中,需要监听套接字以及通讯套接字,监听套接字用于监听客户端是否给服务器发送请求
本篇博文做了初步的学习与尝试,编写了一个客户端和服务器基于窗口通信以及文件传输的小例程。 一,客户端
客户端的代码比服务器稍简单,总的来说,使用QT中的 QTcpSocket类 与服务器进行通信只需要以下5步:
(1)创建QTcpSocket套接字对象 socket = new QTcpSocket(this);
(2)使用这个对象连接服务器 QString ip = ui.lineEdit_ip->text();//获取ip int port = ui.lineEdit_2->text().toInt();//获取端口数据 socket->connectToHost(ip, port);
(3)使用write函数向服务器发送数据 QByteArray data = ui.lineEdit_3->text().toUtf8();//获取lineEdit控件中的数据并发送给服务器 socket->write(data);
(4)当socket接收缓冲区有新数据到来时,会发出readRead()信号,因此为该信号添加槽函数以读取数据 connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &QTcpClinet::ReadData); void QTcpClinet::ReadData() { QByteArray buf = socket->readAll(); ui.textEdit->append(buf); }
(5)断开与服务器的连接(关于close()和disconnectFromHost()的区别,可以按F1看帮助) socket->disconnectFromHost();
客户端例程:(新建一个qt项目QTcpClinet(客户机)) ui界面
本地回路ip:127.0.0.1 可以连接到本地ip(电脑内部循环的ip)
如果要和局域网其他ip连接 -> 在运行(win+R)+cmd+ipconfig ->ipv4地址 查看本机ip
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QTcpClinet.h #include #include "ui_QTcpClinet.h" #include"QTcpSocket.h" #pragma execution_character_set("utf-8") class QTcpClinet : public QWidget { Q_OBJECT public: QTcpClinet(QWidget *parent = Q_NULLPTR); ~QTcpClinet(); public slots: void on_btn_connect_clicked(); void ReadData(); void on_btn_push_clicked(); private: Ui::QTcpClinetClass ui; QTcpSocket* socket;//创建socket指针 };QTcpClinet.cpp #include "QTcpClinet.h" QTcpClinet::QTcpClinet(QWidget *parent) : QWidget(parent) { ui.setupUi(this); socket = new QTcpSocket(this); } QTcpClinet::~QTcpClinet() { delete this->socket;//回收内存 } void QTcpClinet::on_btn_connect_clicked() { if (ui.btn_connect->text()==tr("连接服务器")) { QString ip = ui.lineEdit_ip->text();//获取ip int port = ui.lineEdit_2->text().toInt();//获取端口数据 //取消已有的连接 socket->abort(); //连接服务器 socket->connectToHost(ip, port); bool isconnect = socket->waitForConnected();//等待直到连接成功 //如果连接成功 if (isconnect) { ui.textEdit->append("The connection was successful!!"); ui.btn_push->setEnabled(true);//按钮使能 //修改按键文字 ui.btn_connect->setText("断开服务器连接"); //接收缓冲区(服务器)信息 connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &QTcpClinet::ReadData); } else { ui.textEdit->append("The connection falied!!"); } } else { //断开连接 socket->disconnectFromHost(); ui.btn_connect->setText("连接服务器"); ui.btn_push->setEnabled(false);//关闭发送按钮使能 } } //接收缓冲区信息函数 void QTcpClinet::ReadData() { QByteArray buf = socket->readAll(); ui.textEdit->append(buf); } //发送按钮事件 void QTcpClinet::on_btn_push_clicked() { QByteArray data = ui.lineEdit_3->text().toUtf8();//获取lineEdit控件中的数据并发送给服务器 socket->write(data); //判断是否写入成功 bool iswrite = socket->waitForBytesWritten(); if (iswrite) { //写入成功 } else { //没有写入成功 } }二,服务器(需要一直运行哦)
服务器除了使用到了 QTcpSocket类 ,还需要用到 QTcpSever类 。即便如此,也只是比客户端复杂一点点,用到了6个步骤:
(1)创建QTcpSever对象 server = new QTcpServer(this);
(2)侦听一个端口,使得客户端可以使用这个端口访问服务器 server->listen(QHostAddress::Any, 6677);//监听所有ip和6677端口
(3)当服务器被客户端访问时,会发出newConnection()信号,因此为该信号添加槽函数,并用一个QTcpSocket对象接受客户端访问 connect(server, &QTcpServer::newConnection, this, &TcpServer::ClientConnect); void TcpServer::ClientConnect() { //解析所有客户连接 while (server->hasPendingConnections()) { //连接上后通过socket(QTcpSocket对象)获取连接信息 socket = server->nextPendingConnection(); QString str = QString("[ip:%1,port:%2]").arg(socket->peerAddress().toString()).arg(socket->peerPort());//监听客户端是否有消息发送 connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &TcpServer::ReadData1); } }
(4)使用socket的write函数向客户端发送数据 socket->write(data);
(5)当socket接收缓冲区有新数据到来时,会发出readRead()信号,因此为该信号添加槽函数以读取数据 //监听客户端是否有消息发送 connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &TcpServer::ReadData1); //获取客户端向服务器发送的信息 void TcpServer::ReadData1() { QByteArray buf = socket->readAll();//readAll最多接收65532的数据 QString str = QString("[ip:%1,port:%2]").arg(socket->peerAddress().toString()).arg(socket->peerPort()); ui.textEdit_server->append(str +QString(buf)); //socket->write("ok");//服务器接收到信息后返回一个ok }
(6)取消侦听 server->close();
服务器例程:(添加一个新的qt项目TcpServer(服务器)) ui界面 TcpServer.h #include #include"ui_TcpServer.h" #include"qtcpserver.h" #include"qtcpsocket.h" class TcpServer : public QWidget { Q_OBJECT public: TcpServer(QWidget *parent = Q_NULLPTR); ~TcpServer(); public slots: void on_btn_server_clicked(); void on_btn_listen_clicked(); private: Ui::TcpServerClass ui; QTcpServer* server; QTcpSocket* socket;//一个客户端对应一个socket void ClientConnect(); void ReadData1(); };TcpServer.cpp #include "TcpServer.h" #include"qstring.h" #include"qdebug.h" #pragma execution_character_set("utf-8") TcpServer::TcpServer(QWidget *parent) : QWidget(parent) { ui.setupUi(this); server = new QTcpServer(this); //客户机连接信号槽 connect(server, &QTcpServer::newConnection, this, &TcpServer::ClientConnect); } TcpServer::~TcpServer() { server->close(); server->deleteLater(); } void TcpServer::on_btn_listen_clicked() { if (ui.btn_listen->text()=="侦听") { //从输入框获取端口号 int port = ui.lineEdit_port->text().toInt(); //侦听指定端口的所有ip if (!server->listen(QHostAddress::Any, port)) { //若出错,则输出错误信息 qDebug() << server->errorString(); return; } //修改按键文字 ui.btn_listen->setText("取消侦听"); } else { socket->abort(); //取消侦听 server->close(); //修改按键文字 ui.btn_listen->setText("侦听"); } } void TcpServer::ClientConnect() { //解析所有客户连接 while (server->hasPendingConnections()) { //连接上后通过socket获取连接信息 socket = server->nextPendingConnection(); QString str = QString("[ip:%1,port:%2]").arg(socket->peerAddress().toString()).arg(socket->peerPort()); //提示连接成功 ui.textEdit_server->append(str+"Connect to the server"); //复选框选项为连接服务器的ip ui.comboBox->addItem(str); //将socket地址放入combobox属性内 //ui.comboBox->setItemData(ui.comboBox->count()-1, QVariant((int)socket)); //监听客户端是否有消息发送 connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &TcpServer::ReadData1); } } //获取客户端向服务器发送的信息 void TcpServer::ReadData1() { QByteArray buf = socket->readAll();//readAll最多接收65532的数据 QString str = QString("[ip:%1,port:%2]").arg(socket->peerAddress().toString()).arg(socket->peerPort()); ui.textEdit_server->append(str +QString(buf)); } //服务器向客户端发送信息 void TcpServer::on_btn_server_clicked() { if(ui.comboBox->count()== 0)return; //QTcpSocket* skt= (QTcpSocket*)ui.comboBox->itemData(ui.comboBox->currentIndex()).value(); socket->write(ui.lineEdit1->text().toUtf8()); }
注意 :write中需要写入char类型的元素或QByteArray类型的元素
效果展示:
三,TCP/IP文件传输
上文实现了消息的传输,由于 socket->readAll();(readAll最多接收65532的数据) ,因此对于大文件的传输用此方法是不可取的。
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TCP/IP文件传输的思路: 客户端和服务器连接 客户端选择文件,并发送文件给服务器(发送的是文件的帧头,格式:文件名&大小) 服务器触发readyRead,然后解析文件帧头(获取文件名和大小),并返回客户端一个ok消息 客户端触发readyRead,然后发送文件数据,通过progressBar显示进度 服务器再次触发readyRead,接收文件数据,并保存(通过ishead判断接收的是文件帧头还是文件数据)
代码实现:
新建服务器项目(TcpServer) TcpServer.h #pragma once #include #include "ui_TcpServer.h" #include"qtcpserver.h" #include"qtcpsocket.h" #pragma execution_character_set("utf-8") class TcpServer : public QWidget { Q_OBJECT public: TcpServer(QWidget *parent = Q_NULLPTR); void hasConnect(); private: Ui::TcpServerClass ui; QTcpServer* server; QTcpSocket* socket; bool ishead; QString fileName; int fileSize;//接收文件的总大小 int recvSize;//当前接收文件的大小 QByteArray filebuf;//当前接收的文件数据 };TcpServer.cpp #include "TcpServer.h" #include"qfile.h" TcpServer::TcpServer(QWidget *parent) : QWidget(parent) { ishead = true; ui.setupUi(this); server = new QTcpServer(this); //监听1122端口的ip server->listen(QHostAddress::Any, 1122); //如果有用户连接触发槽函数 connect(server, &QTcpServer::newConnection, this, &TcpServer::hasConnect); } void TcpServer::hasConnect() { while (server->hasPendingConnections()>0)//判断当前连接了多少人 { //用socket和我们的客户端连接,一个客户端对应一个套接字socket socket = server->nextPendingConnection(); //服务器界面上输出客户端信息 ui.textEdit->append(QString("%1:新用户连接").arg(socket->peerPort())); //如果客户端发送信息过来了,触发匿名函数 connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, [=]() { QByteArray buf = socket->readAll(); //用一个标志位ishead判断是头还是数据位 if (ishead) { //如果是头,解析头(文件名,文件大小) QString str = QString(buf); ui.textEdit->append(str); QStringList strlist = str.split("&"); fileName = strlist.at(0);//解析帧头文件名 fileSize = strlist.at(1).toInt();//解析帧头文件大小 ishead = false;//下次接收到的文件就是我们的数据 recvSize = 0; filebuf.clear(); socket->write("ok"); } else { //根据文件名和文件大小接收和保存文件 filebuf.append(buf); recvSize += buf.size();//每接收一次文件,当前文件大小+1 //当接收文件大小等于总文件大小,即文件数据接收完毕 if (recvSize>=fileSize) { //保存文件 QFile file(ui.lineEdit->text() + fileName); file.open(QIODevice::WriteOnly); file.write(filebuf); file.close(); ishead = true; } } }); } }
新建客户端项目(QTcpClient) QTcpClient.h #include #include"ui_QTcpClient.h" #include"qtcpsocket.h" #pragma execution_character_set("utf-8") class QTcpClient : public QWidget { Q_OBJECT public: QTcpClient(QWidget *parent = Q_NULLPTR); public slots: void on_btn_connect_clicked(); void on_btn_choose_clicked(); void on_btn_open_clicked(); private: Ui::QTcpClientClass ui; QTcpSocket* socket; };QTcpClient.cpp #include "QTcpClient.h" #include"qfiledialog.h" #include"qfileinfo.h" QTcpClient::QTcpClient(QWidget *parent) : QWidget(parent) { ui.setupUi(this); socket = new QTcpSocket(this); } void QTcpClient::on_btn_connect_clicked() { QString ip = ui.lineEdit_ip->text();//获取ip int port = ui.lineEdit_port->text().toInt();//获取端口数据 socket->connectToHost(ip, port);//连接服务器 //等待连接成功 if (socket->waitForConnected()) { ui.textEdit->append("连接服务器成功!"); ui.btn_open->setEnabled(true); //如果服务器发送信息到客户端,触发匿名函数 connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, [=]() { //读取服务器发送的信息(即缓冲区信息) QByteArray buf = socket->readAll(); if (buf=="ok") { QFile file = (ui.label_path->text()); if (!file.open(QIODevice::ReadWrite)) { //读取文件失败 return; } qint64 currentlen = 0;//当前已经发送的大小 qint64 allLength = file.size();//总文件大小 do { char data[1024]; qint64 msize = file.read(data, 1024);//读文件放入打他数组中,返回读取到的大小 socket->write(data, msize);//把读取到的data数据发送给服务器 currentlen += msize;//实时获取当前发送的文件大小 ui.progressBar->setValue(currentlen *100 / allLength);//更新界面进度条 } while (currentlen < allLength);//当发送文件等于文件大小时,发送完毕,循环结束 } }); } else { ui.textEdit->append("连接服务器失败!"); } } //选择文件事件 void QTcpClient::on_btn_choose_clicked() { QString path = QFileDialog::getOpenFileName(this, "打开文件", "", "(*.*)"); ui.label_path->setText(path); } //发送文件事件 void QTcpClient::on_btn_open_clicked() { QFileInfo info(ui.label_path->text()); //用QFileInfo::fileName,size获取文件名和大小 格式:文件名&大小 //服务器用该格式解析文件名和大小 QString head = QString("%1&%2").arg(info.fileName()).arg(info.size()); //将该格式发送给服务器 toUtf8:QString转QByteArray或char类型 socket->write(head.toUtf8()); }
效果展示:
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