【QT】Qt 网络

Qt 网络

Qt 网络

和多线程类似，Qt 为了⽀持跨平台，对网络编程的 API 也进行了重新封装。

在进行网络编程之前，需要在项目中的 .pro 文件中添加 network 模块。添加之后要手动编译⼀下项目，使 Qt Creator 能够加载对应模块的头文件。

1. UDP Socket

（1）核心 API 概览

主要的类有两个：QUdpSocket 和 QNetworkDatagram

QUdpSocket 表示⼀个 UDP 的 socket 文件。

QNetworkDatagram 表示⼀个 UDP 数据报

（2）回显服务器

1、创建界面，包含⼀个 QListWidget 用来显示信息
2、 创建 QUdpSocket 成员，修改 widget.h：

            class Widget : public QWidget
            {
                Q_OBJECT
            public:
                Widget(QWidget *parent = nullptr);
                ~Widget();
            
            private:
                Ui::Widget *ui;
                QUdpSocket *socket;
            };

修改 widget.cpp，完成 socket 后续的初始化。⼀般来说, 要先连接信号槽, 再绑定端⼝。如果顺序反过来, 可能会出现端⼝绑定好了之后, 请求就过来了. 此时还没来得及连接信号槽. 那么这个请求就有可能错过了.

            Widget::Widget(QWidget *parent)
                : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
            {
                ui->setupUi(this);
                // 1. 设置窗⼝标题
                this->setWindowTitle("服务器");
                // 2. 实例化 socket
                socket = new QUdpSocket(this);
                // 3. 连接信号槽, 处理收到的请求
                connect(socket, &QUdpSocket::readyRead, this, &Widget::processRequest);
                // 4. 绑定端⼝
                bool ret = socket->bind(QHostAddress::Any, 9090);
                if (!ret)
                {
                    QMessageBox::critical(nullptr, "服务器启动出错", socket->errorString());
                    return;
                }
            }

3、实现 processRequest , 完成处理请求的过程

• 读取请求并解析
• 根据请求计算响应
• 把响应写回到客户端 void Widget::processRequest() { // 1. 读取请求 const QNetworkDatagram &requestDatagram = socket->receiveDatagram(); QString request = requestDatagram.data(); // 2. 根据请求计算响应 const QString &response = process(request); // 3. 把响应写回到客⼾端 QNetworkDatagram responseDatagram(response.toUtf8(), requestDatagram.senderAddress(), requestDatagram.senderPort()); socket->writeDatagram(responseDatagram); // 显⽰打印⽇志 QString log = "[" + requestDatagram.senderAddress().toString() + ":" + QString::number(requestDatagram.senderPort()) + "] req: " + request + ", resp: " + response; ui->listWidget->addItem(log); }

4、实现 process 函数

由于我们此处是实现回显服务器. 所以 process ⽅法中并没有包含实质性的内容.

            QString Widget::process(const QString& request)
            {
             return request;
            }

（3）回显客户端

1、创建界面，包含⼀个 QLineEdit , QPushButton , QListWidget；

• 先使用⽔平布局把 QLineEdit 和 QPushButton 放好, 并设置这两个控件的垂直方向的 sizePolicy 为 Expanding • 再使用垂直布局把 QListWidget 和上面的水平布局放好. • 设置垂直布局的 layoutStretch 为 5, 1 (当然这个尺寸比例根据个人喜好微调).

2、在 widget.cpp 中, 先创建两个全局常量, 表⽰服务器的 IP 和 端⼝

            // 提前定义好服务器的 IP 和 端⼝
            const QString& SERVER_IP = "127.0.0.1";
            const quint16 SERVER_PORT = 9090;

3、创建 QUdpSocket 成员

修改 widget.h, 定义成员

            class Widget : public QWidget
            {
                Q_OBJECT
            public:
                Widget(QWidget *parent = nullptr);
                ~Widget();
            
            private:
                Ui::Widget *ui;
                // 创建 socket 成员
                QUdpSocket *socket;
            };

修改 widget.cpp, 初始化 socket

            Widget::Widget(QWidget *parent)
                : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
            {
                ui->setupUi(this);
                // 1. 设置窗⼝名字
                this->setWindowTitle("客⼾端");
                // 2. 实例化 socket
                socket = new QUdpSocket(this);
            }

4、给发送按钮 slot 函数, 实现发送请求

            void Widget::on_pushButton_clicked()
            {
                // 1. 获取到输⼊框的内容
                const QString &text = ui->lineEdit->text();
                // 2. 构造请求数据
                QNetworkDatagram requestDatagram(text.toUtf8(), QHostAddress(SERVER_IP),
                                                 SERVER_PORT);
                // 3. 发送请求
                socket->writeDatagram(requestDatagram);
                // 4. 消息添加到列表框中
                ui->listWidget->addItem("客户端说: " + text);
                // 5. 清空输⼊框
                ui->lineEdit->setText("");
            }

5、再次修改 Widget 的构造函数, 通过信号槽, 来处理服务器的响应.

            connect(socket, &QUdpSocket::readyRead, this, [=]()
            {
                const QNetworkDatagram responseDatagram = socket->receiveDatagram();
                QString response = responseDatagram.data();
                ui->listWidget->addItem(QString("服务器说: ") + response); 
            });

2. TCP Socket

（1）核心 API 概览

核⼼类是两个: QTcpServer 和 QTcpSocket

QTcpServer 用于监听端口, 和获取客户端连接。

QTcpSocket 用户客户端和服务器之间的数据交互。

QByteArray 用于表示⼀个字节数组. 可以很⽅便的和 QString 进行相互转换.

例如：

• 使用 QString 的构造函数即可把 QByteArray 转成 QString.
• 使用 QString 的 toUtf8 函数即可把 QString 转成 QByteArray.

（2）回显服务器

1、创建界⾯. 包含⼀个 QListWidget , ⽤于显⽰收到的数据.

2、创建 QTcpServer 并初始化

修改 widget.h, 添加 QTcpServer 指针成员

            class Widget : public QWidget
            {
                Q_OBJECT
            public:
                Widget(QWidget *parent = nullptr);
                ~Widget();
            
            private:
                Ui::Widget *ui;
            
                // 创建 QTcpServer
                QTcpServer *tcpServer;
            };

修改 widget.cpp, 实例化 QTcpServer 并进⾏后续初始化操作.

• 设置窗⼝标题
• 实例化 TCP server. (⽗元素设为当前控件, 会在⽗元素销毁时被⼀起销毁).
• 通过信号槽, 处理客⼾端建⽴的新连接.
• 监听端口 Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget) { ui->setupUi(this); // 1. 设置窗⼝标题 this->setWindowTitle("服务器"); // 2. 实例化 TCP server tcpServer = new QTcpServer(this); // 3. 通过信号槽, 处理客⼾端建⽴的新连接. connect(tcpServer, &QTcpServer::newConnection, this, &Widget::processConnection); // 4. 监听端⼝ bool ret = tcpServer->listen(QHostAddress::Any, 9090); if (!ret) { QMessageBox::critical(nullptr, "服务器启动失败!", tcpServer - > errorString()); exit(1); } }

3、继续修改 widget.cpp, 实现处理连接的具体⽅法 processConnection

• 获取到新的连接对应的 socket.
• 通过信号槽, 处理收到请求的情况
• 通过信号槽, 处理断开连接的情况 void Widget::processConnection() { // 1. 获取到新的连接对应的 socket. QTcpSocket *clientSocket = tcpServer->nextPendingConnection(); QString log = QString("[") + clientSocket->peerAddress().toString() + ":" + QString::number(clientSocket->peerPort()) + "] 客⼾端上线!"; ui->listWidget->addItem(log); // 2. 通过信号槽, 处理收到请求的情况 connect(clientSocket, &QTcpSocket::readyRead, this, [=]() { // a) 读取请求 QString request = clientSocket->readAll(); // b) 根据请求处理响应 const QString& response = process(request); // c) 把响应写回客⼾端 clientSocket->write(response.toUtf8()); QString log = QString("[") + clientSocket->peerAddress().toString() + ":" + QString::number(clientSocket->peerPort()) + "] req: " + request + ", resp: " + response; ui->listWidget->addItem(log); }); // 3. 通过信号槽, 处理断开连接的情况 connect(clientSocket, &QTcpSocket::disconnected, this, [=]() { QString log = QString("[") + clientSocket->peerAddress().toString() + ":" + QString::number(clientSocket->peerPort()) + "] 客户端下线!"; ui->listWidget->addItem(log); // 删除 clientSocket clientSocket->deleteLater(); }); }

4、实现 process 方法, 实现根据请求处理响应

由于我们此处是实现回显服务器. 所以 process ⽅法中并没有包含实质性的内容

            QString Widget::process(const QString &request)
            {
                return request;
            }

（3）回显客户端

1、创建界⾯；包含⼀个 QLineEdit , QPushButton , QListWidget

• 先使用⽔平布局把 QLineEdit 和 QPushButton 放好, 并设置这两个控件的垂直方向的 sizePolicy 为 Expanding
• 再使用垂直布局把 QListWidget 和上面的水平布局放好.
• 设置垂直布局的 layoutStretch 为 5, 1 (当然这个尺寸比例根据个⼈喜好微调).

2、创建 QTcpSocket 并实例化

修改 widget.h, 创建成员.

            class Widget : public QWidget
            {
                Q_OBJECT
            public:
                Widget(QWidget *parent = nullptr);
                ~Widget();
            
            private:
                Ui::Widget *ui;
                // 新增 QTcpSocket
                QTcpSocket *socket;
            };

修改 widget.cpp, 对 QTcpSocket 进行实例化

• 设置窗⼝标题
• 实例化 socket 对象 (⽗元素设为当前控件, 会在⽗元素销毁时被⼀起销毁).
• 和服务器建⽴连接.
• 等待并确认连接是否出错. Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget) { ui->setupUi(this); // 1. 设置窗⼝标题. this->setWindowTitle("客⼾端"); // 2. 实例化 socket 对象. socket = new QTcpSocket(this); // 3. 和服务器建⽴连接. socket->connectToHost("127.0.0.1", 9090); // 4. 等待并确认连接是否出错. if (!socket->waitForConnected()) { QMessageBox::critical(nullptr, "连接服务器出错!", socket->errorString()); exit(1); } }

3、修改 widget.cpp, 给按钮增加点击的 slot 函数, 实现发送请求给服务器.

            void Widget::on_pushButton_clicked()
            {
                // 获取输⼊框的内容
                const QString &text = ui->lineEdit->text();
                // 清空输⼊框内容
                ui->lineEdit->setText("");
                // 把消息显⽰到界⾯上
                ui->listWidget->addItem(QString("客⼾端说: ") + text);
                // 发送消息给服务器
                socket->write(text.toUtf8());
            }

4、修改 widget.cpp 中的 Widget 构造函数, 通过信号槽, 处理收到的服务器的响应.

            // 处理服务器返回的响应.
            connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, [=]()
            {
                QString response = socket->readAll();
                qDebug() << response;
                ui->listWidget->addItem(QString("服务器说: ") + response); 
            });