Qt的Socket通信

文章目录

Qt的Socket通信
1 TCP/IP
2. UDP
3. TCP/IP 和 UDP的区别

Qt中提供的所有的Socket类都是非阻塞的。
Qt中常用的用于socket通信的套接字类:

QTcpServer

用于TCP/IP通信, 作为服务器端套接字使用

QTcpSocket

用于TCP/IP通信，作为客户端套接字使用。

QUdpSocket

用于UDP通信，服务器，客户端均使用此套接字。

1 TCP/IP

在Qt中实现TCP/IP服务器端通信的流程:

创建套接字
将套接字设置为监听模式
等待并接受客户端请求
可以通过QTcpServer提供的void newConnection()信号来检测是否有连接请求，如果有可以在对应的槽函数中调用nextPendingConnection函数获取到客户端的Socket信息（返回值为QTcpSocket*类型指针），通过此套接字与客户端之间进行通信。
接收或者向客户端发送数据
接收数据：使用read（）或者readAll（）函数
发送数据：使用write（）函数

客户端通信流程:

创建套接字
连接服务器
可以使用QTcpSocket类的connectToHost（）函数来连接服务器。
向服务器发送或者接受数据

下面例子为简单的TCP/IP通信的实现:
服务器端
通过Qt提供的QTcpServer类实现服务器端的socket通信:

//---------- tcpserver.h ------------
class TCPServer : public QMainWindow
{Q_OBJECTpublic:explicit TCPServer(QWidget *parent = 0);~TCPServer();public slots:void slotNewConnection();void slotReadyRead();private:Ui::TCPServer *ui;// 负责监听的套接字QTcpServer* m_server;// 负责通信的套接字QTcpSocket* m_client;
};//---------- tcpserver.cpp ------------
TCPServer::TCPServer(QWidget *parent) :QMainWindow(parent),ui(new Ui::TCPServer),m_server(NULL),m_client(NULL)
{ui->setupUi(this);//创建套接字对象m_server = new QTcpServer(this);//将套接字设置为监听模式m_server->listen(QHostAddress::Any, 9999);//通过信号接收客户端请求，如果收到链接请求会有newConnection信号connect(m_server, &QTcpServer::newConnection,
this, &TCPServer::slotNewConnection);
}TCPServer::~TCPServer()
{delete ui;
}void TCPServer::slotNewConnection()
{if(m_client == NULL){//处理客户端的连接请求，获取通信socketm_client = m_server->nextPendingConnection();//发送数据m_client->write("服务器连接成功!!!");//连接信号, 接收客户端数据，有数据到来会收到readyRead信号connect(m_client, &QTcpSocket::readyRead, this, &TCPServer::slotReadyRead);}
}void TCPServer::slotReadyRead()
{//接收数据QByteArray array = m_client->readAll();QMessageBox::information(this, "Client Message", array);
}

客户端
客户端通过使用Qt提供的QTcpSocket类可以方便的实现与服务器端的通信。

//------------- tcpclient.h ------------
class TCPClient : public QMainWindow
{Q_OBJECTpublic:explicit TCPClient(QWidget *parent = 0);~TCPClient();public slots:void slotReadyRead();void slotSendMsg();private:Ui::TCPClient *ui;QTcpSocket* m_client;};//------------- tcpclient.cpp --------------
TCPClient::TCPClient(QWidget *parent) :QMainWindow(parent),ui(new Ui::TCPClient)
{ui->setupUi(this);//创建套接字m_client = new QTcpSocket(this);//连接服务器m_client->connectToHost(QHostAddress("127.0.0.1"), 9999);//通过信号readyRead接收服务器数据connect(m_client, &QTcpSocket::readyRead,
this, &TCPClient::slotReadyRead);//发送按钮connect(ui->btnSend, &QPushButton::clicked,
this, &TCPClient::slotSendMsg);
}TCPClient::~TCPClient()
{delete ui;
}void TCPClient::slotReadyRead()
{//接收数据QByteArray array = m_client->readAll();QMessageBox::information(this, "Server Message", array);
}void TCPClient::slotSendMsg()
{QString text = ui->textEdit->toPlainText();//发送数据m_client->write(text.toUtf8());ui->textEdit->clear();
}

2. UDP

使用Qt提供的QUdpSocket进行UDP通信。在UDP方式下，客户端并不与服务器建立连接，它只负责调用发送函数向服务器发送数据。类似的服务器也不从客户端接收连接，只负责调用接收函数，等待来自客户端的数据的到达。

在UDP通信中，服务器端和客户端的概念已经显得有些淡化，两部分做的工作都大致相同：

创建套接字
绑定套接字
在UDP中如果需要接收数据则需要对套接字进行绑定，只发送数据则不需要对套接字进行绑定。
通过调用bind（）函数将套接字绑定到指定端口上。
接收或者发送数据
接收数据：使用readDatagram()接收数据,函数声明如下:

qint64   readDatagram(char * data, qint64 maxSize,
QHostAddress * address = 0, quint16 * port = 0)参数:
data: 接收数据的缓存地址
maxSize: 缓存接收的最大字节数
address: 数据发送方的地址（一般使用提供的默认值）
port: 数据发送方的端口号（一般使用提供的默认值）
使用pendingDatagramSize()可以获取到将要接收的数据的大小，
根据该函数返回值来准备对应大小的内存空间存放将要接收的数据。

发送数据: 使用writeDatagram()函数发送数据，函数声明如下：

qint64   writeDatagram(const QByteArray & datagram,
const QHostAddress & host, quint16 port)参数：
datagram：要发送的字符串
host：数据接收方的地址
port：数据接收方的端口号

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QHostAddress>Widget::Widget(QWidget *parent) :QWidget(parent),ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);udpsocket = new QUdpSocket(this);udpsocket->bind(9090);setWindowTitle("server port is 9090");connect(udpsocket,&QUdpSocket::readyRead,[=](){char buf[1024] = {0};QHostAddress clientaddr;quint16 clientport;quint64 size = udpsocket->readDatagram(buf,sizeof(buf),&clientaddr,&clientport);if(size> 0){QString str = QString("[%1 : %2] : %3").arg(clientaddr.toString()).arg(clientport).arg(buf);ui->textEdit->append(str);}});
}Widget::~Widget()
{delete ui;
}void Widget::on_ButtonSend_clicked()
{QString ip = ui->lineEditIP->text();quint16 port = ui->lineEditPort->text().toInt();QString str = ui->textEdit->toPlainText();udpsocket->writeDatagram(str.toUtf8(),QHostAddress(ip),port);
}

广播

在使用QUdpSocket类的writeDatagram()函数发送数据的时候，其中第二个参数host应该指定为广播地址：QHostAddress：：Broadcast此设置相当于QHostAddress(“255.255.255.255”)
使用UDP广播的的特点：
使用UDP进行广播，局域网内的其他的UDP用户全部可以收到广播的消息
UDP广播只能在局域网范围内使用

组播

我们再使用广播发送消息的时候会发送给所有用户，但是有些用户是不想接受消息的，这时候我们就应该使用组播，接收方只有先注册到组播地址中才能收到组播消息，否则则接受不到消息。另外组播是可以在Internet中使用的。

在使用QUdpSocket类的writeDatagram()函数发送数据的时候，其中第二个参数host应该指定为组播地址，关于组播地址的分类：

224.0.0.0～224.0.0.255为预留的组播地址（永久组地址），地址224.0.0.0保留不做分配，其它地址供路由协议使用；
224.0.1.0～224.0.1.255是公用组播地址，可以用于Internet；
224.0.2.0～238.255.255.255为用户可用的组播地址（临时组地址），全网范围内有效；
239.0.0.0～239.255.255.255为本地管理组播地址，仅在特定的本地范围内有效。
注册加入到组播地址需要使用QUdpSocket类的成员函数：

bool joinMulticastGroup(const QHostAddress & groupAddress)

3. TCP/IP 和 UDP的区别