基于C++的Qt网络编程—

一、实验题目

网络聊天程序的设计与实现

二、实验目的

了解Socket通信的原理，在此基础上编写一个聊天程序。

总体设计

1. 基本原理

socket通信原理是一种“打开——读/写——关闭”模式的实现，服务器和客户端各自维护一个“文件”，在建立连接打开后，可以向文件写入内容供对方读取或者读取对方的内容，通讯结束时关闭文件。

Socket在应用层和传输层之间的一个抽象层，它把TCP/IP层复杂的操作抽象为几个简单的接口，供应用层调用实现进程在网络中的通信。

Socket保证了不同计算机之间的通信，对于网站，通信模型是服务器与客户端之间的通信。两端都建立一个socket对象，然后通过socket对象对数据进行传输。通常服务器处于一个无限循环，等待客户端的连接。

2. 设计步骤

（1）服务器端编程的步骤

①加载套接字库，创建套接字WSAStartup()；

在使用socket之前要进行版本的设定和初始化，应用程序只能在一次成功的WSAStartup()调用之后才能调用进一步的Windows Sockets API函数。根据版本初始化windows socket,返回0表示成功。

②创建套接字，使用TCP协议；

有套接字的接口才能进行通信。

③绑定套接字到一个 IP 地址和一个端口上(bind())；

用bind()函数确定socket各种属性。

④将套接字设置为监听模式等待连接请求(listen())；

⑤循环等待请求到来，每接受一个连接请求，返回一个新的对应于此次连接的套接字(accept())；

accept()是一个阻塞函数，如果没有客户端请求，连接会一直等待在这里。该函数会返回一个新的套接字，这个新的套接字是用来与客户端通信的套接字，之前那个套接字是用来监听的套接字。

⑥用返回的套接字和客户端进行通信(send()/recv())；

⑦关闭套接字，关闭加载的套接字库(closesocket())。

（2）客户端编程的步骤

①加载套接字库，创建套接字WSAStartup()；

要连接的服务器的ip,因为现在服务器端就是本机，所以写本机ip，127.0.0.1一个特殊的IP地址，表示是本机的IP地址。

②向服务器发出连接请求(connect())；

如果没有成功连接到服务器，一直循环，直至连接上为止。

③和服务器端进行通信(send()/recv())；

④关闭套接字，关闭加载的套接字库(closesocket())。

详细设计

程序流程图

实现代码

客户端

myClient.h

#ifndef MYCLIENT_H
#define MYCLIENT_H#include <QWidget>
#include <iostream>
#include "winsock2.h"
#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"
#include "string"
#include <QThread>
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib")QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MyClient; }
QT_END_NAMESPACEclass MyClient : public QWidget
{Q_OBJECT
public:MyClient(QWidget *parent = nullptr);~MyClient();
private slots:void on_btcon_clicked();void on_btsend_clicked();void on_btclose_clicked();
private:Ui::MyClient *ui;
};class WorkThread : public QThread
{
public:WorkThread();
protected:void run();
};
#endif // MYCLIENT_H

main.cpp

主要是解决中文乱码问题，这里给出解决方案的一种

//添加库
#include <QTextCodec>
//设置编码GBK
QTextCodec::setCodecForLocale(QTextCodec::codecForName("GBK"));

myClient.cpp

#include "myclient.h"
#include "ui_myclient.h"
Ui::MyClient* mui;SOCKET serverSocket;//服务器MyClient::MyClient(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::MyClient)
{ui->setupUi(this);mui = ui;
}void MyClient::on_btcon_clicked()
{WorkThread* thread = new WorkThread();thread->start();
}void MyClient::on_btsend_clicked()
{char* buff;QString str = mui->tesend->toPlainText();QByteArray ba = str.toLocal8Bit();buff = ba.data();int r = send(serverSocket, buff, strlen(buff), NULL);//根据r的值查看是否发送成功
}void recvAndShow()
{int r, i = 0;char buff[256];while (1){memset(buff, 0, 256);r = recv(serverSocket, buff, 255, NULL);if (r > 0){mui->tbrecv->append(QString::fromLocal8Bit(buff,256));i++;}}
}void MyClient::on_btclose_clicked()
{closesocket(serverSocket);WSACleanup();return;
}MyClient::~MyClient()
{delete ui;
}WorkThread::WorkThread()
{
}void WorkThread::run()
{WSADATA wsaData;WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0;//成功==0if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2)//请求版本失败{return ;}//创建socketserverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);if (serverSocket == INVALID_SOCKET)//创建socket失败！{return ;}//地址族SOCKADDR_IN addr = { 0 };//初始化地址int port = mui->leport->text().toInt();addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(port);//端口号~65535尽量大于1Wint r = ::connect(serverSocket, (SOCKADDR*)&addr, sizeof addr);struct sockaddr_in conn;memset(&conn, 0, sizeof(struct sockaddr_in));int len = sizeof(conn);int ret = ::getsockname(serverSocket, (SOCKADDR*)&conn, &len);mui->luser->setText(QString(QLatin1String(inet_ntoa(conn.sin_addr)))+QString::number(ntohs(conn.sin_port)));if (r == -1)//连接服务器失败！{return ;}CreateThread(NULL, NULL, (LPTHREAD_START_ROUTINE)recvAndShow, NULL, NULL, NULL);
}

Ui设计

服务端

myServer.h

#ifndef MYSERVER_H
#define MYSERVER_H#include <QWidget>
#include <iostream>
#include "winsock2.h"
#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"
#include "string"
#include <QByteArray>
#include <QThread>
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib")QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MyServer; }
QT_END_NAMESPACEclass MyServer : public QWidget
{Q_OBJECT
public:MyServer(QWidget *parent = nullptr);~MyServer();
private slots:void on_btopen_clicked();void on_btclose_clicked();
private:Ui::MyServer *ui;
};class WorkThread : public QThread
{
public:WorkThread();
protected:void run();
};
void communication(LPVOID n);
#endif // MYSERVER_H

main.cpp

与客户端相同

myServer.cpp

#include "myserver.h"
#include "ui_myserver.h"
Ui::MyServer* mui;
SOCKET clientSocket[1024];
SOCKET serverSocket;
SOCKADDR_IN addr = { 0 };
int k = 0;MyServer::MyServer(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::MyServer)
{ui->setupUi(this);mui = ui;
}
MyServer::~MyServer()
{delete ui;
}
void MyServer::on_btopen_clicked()
{WorkThread* thread = new WorkThread();thread->start();
}
void MyServer::on_btclose_clicked()
{closesocket(serverSocket);closesocket(*clientSocket);WSACleanup();
}void communication(LPVOID n)
{char buff[256];int r;int i = (int)n;while (1){struct sockaddr_in sa;int len = sizeof(sa);if (!getpeername(clientSocket[i - 1], (struct sockaddr*)&sa, &len)){//printf("对方IP：%s ", inet_ntoa(sa.sin_addr));//printf("对方PORT：%d ", ntohs(sa.sin_port));}memset(buff, 0, sizeof(buff));r = recv(clientSocket[i - 1], buff, 255, NULL);if (r > 0){char* tem = buff;QString s = QString(QLatin1String(inet_ntoa(sa.sin_addr))) + ":" + QString::number(ntohs(sa.sin_port)) + ":" + QString::fromLocal8Bit(buff, 256);mui->tbinfor->append(s);for (int j = 0; j < k; j++){QByteArray ba = s.toLocal8Bit();char* buff1 = ba.data();int len = send(clientSocket[j], buff1, strlen(buff1), NULL);if (len <= 0) {return ;}}}}
}WorkThread::WorkThread()
{
}void WorkThread::run()
{WSADATA wsaData;WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0;//成功==0if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2){return;}//创建socket//sockSer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);//AF=Address family ,ipv4,TCP,0serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);if (serverSocket == INVALID_SOCKET){return;}//初始化地址int port = mui->leport->text().toInt();addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(port);//端口号~65535int r = bind(serverSocket, (SOCKADDR*)&addr, sizeof(addr));if (r == -1)//绑定失败{return;}r = listen(serverSocket, 10);if (r == -1)//监听失败{return;}//连接//地址族SOCKADDR_IN cAddr = { 0 };int len = sizeof(cAddr);int i = 0;while (i < 1024){clientSocket[i++] = accept(serverSocket, (sockaddr*)&cAddr, &len);k++;if (clientSocket[i - 1] == SOCKET_ERROR)//错误的客户端！{closesocket(serverSocket);WSACleanup();return;}mui->tbuser->append(QString(QLatin1String(inet_ntoa(cAddr.sin_addr))) + ":" + QString::number(ntohs(cAddr.sin_port)) + QString::fromLocal8Bit(" 上线了！"));CreateThread(NULL, NULL, (LPTHREAD_START_ROUTINE)communication, (LPVOID)i, NULL, NULL);}return;
}

ui设计

实验结果