【QT网络编程】实现UDP协议通信

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概要：本期主要讲解QT中对UDP协议通信的实现。

一、UDP协议通信

Internet 协议集支持一个无连接的传输协议，该协议称为用户数据报协议（UDP，User Datagram Protocol）。UDP 为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的 IP 数据包的方法。RFC 768 描述了 UDP。

UDP协议根据消息传送模式可以分为：单播（Unicast）、组播（Multicast）和广播（Broadcast）。

1. 单播：一个UDP客户端发出的数据报只发送到另一个指定地址和端口的UDP客户端，是一对一的数据传输。
2. 组播：也称多播，UDP客户端加入到另一个组播IP地址指定的多播组，成员向组播地址发送的数据报组内成员都可以接收到，类似于QQ群功能。
3. 广播：一个UDP客户端发出的数据报，在同一网络范围内其他所有的UDP客户端都可以收到。

二、Qt中UDP协议的处理

Qt中提供了QUdpSocket类用于创建UDP套接字。

1.QUdpSocket

QUdpSocket类继承于QAbstractSocket，提供了UdpSocket套接字的创建、连接对位服务器、加组等。

三、Qt实现UDP通信

UDP通信是对等服务器间信息传递，其实不需要指定客户端和服务器端，但是为了便于理解，我在实现时仍然采用C-S的结构。
实现步骤如下：

创建UDP套接字 --> 绑定端口 --> 加组(区分消息传送模式) -->发送数据（区分消息传送模式） --> 接受数据

1.客户端

客户端实现发送数据。

#ifndefUDPCLIENT_H#defineUDPCLIENT_H#include<QObject>#include<QHostAddress>#include<QUdpSocket>#include<QDebug>#include<QTimer>classUDPClient:QObject{
    Q_OBJECT
public:UDPClient();voidInitSocket();//初始化UDP套接字voidInitTimer();//初始化定时器public slots:voidSendData();//发送数据private:
    QUdpSocket *mUdpSocket;//UDP套接字对象
    QHostAddress mGroupAddress;//组播地址
    QTimer *mTimer;//定时器对象int mType;//记录UDP消息传送模式 0:单播 1:广播 2:组播（多播）};#endif// UDPCLIENT_H

#include"udpclient.h"UDPClient::UDPClient(){//    mType = 0;//Unicast//    mType = 1;//Broadcast
    mType =2;//MulticastInitSocket();InitTimer();}voidUDPClient::InitSocket(){
    mUdpSocket =new QUdpSocket;//初始化socket
    mGroupAddress.setAddress("239.2.2.222");//设置组播地址
    mUdpSocket->bind(6666);//绑定端口号if(mType ==2){//组播的数据的生存期，数据报没跨1个路由就会减1.表示多播数据报只能在同一路由下的局域网内传播
        mUdpSocket->setSocketOption(QAbstractSocket::MulticastTtlOption,1);}}voidUDPClient::InitTimer(){
    mTimer =new QTimer;//初始化定时器connect(mTimer,&QTimer::timeout,this,[=]{SendData();});
    mTimer->start(1000);//每隔一秒发送一次数据}voidUDPClient::SendData(){
    QByteArray _data ="hello";if(mType ==0)//单播{
        QHostAddress _peerHostAddress =QHostAddress("10.0.0.177");//对位服务器IP
        quint16 _port =6666;//对位服务器端口if(-1!=mUdpSocket->writeDatagram(_data.data(),_data.size(),_peerHostAddress,_port)){qDebug()<<"Unicast ==> Send data : "<< _data<<endl;}
        mUdpSocket->flush();}elseif(mType ==1)//广播{
        quint16 _port =6666;//广播端口if(-1!=mUdpSocket->writeDatagram(_data.data(),QHostAddress::Broadcast,_port)){qDebug()<<"Broadcast ==> Send data : "<< _data<<endl;}
        mUdpSocket->flush();}elseif(mType ==2)//组播{
        quint16 _port =8888;//组播端口if(-1!= mUdpSocket->writeDatagram(_data.data(),mGroupAddress,_port)){qDebug()<<"Multicast ==> Send data : "<< _data<<endl;}
        mUdpSocket->flush();}else{qDebug()<<"mType is error! "<<endl;return;}}

2.服务器端

服务器端实现数据的接收。

#ifndefUDPSERVER_H#defineUDPSERVER_H#include<QObject>#include<QHostAddress>#include<QUdpSocket>#include<QDebug>classUDPServer:QObject{
    Q_OBJECT
public:UDPServer();voidInitSocket();//初始化套接字public slots:voidReadPendingDataframs();//读取消息private:
    QUdpSocket *mUdpSocket;//UDP套接字
    QHostAddress mGroupAdress;//组播地址int mType;//记录UDP消息传送模式 0:单播 1:广播  2:组播（多播）};#endif// UDPSERVER_H

#include"udpserver.h"UDPServer::UDPServer(){//    mType = 0;//Unicast//    mType = 1;//Broadcast
    mType =2;//MulticastInitSocket();}voidUDPServer::InitSocket(){//初始化socket，设置组播地址
    mUdpSocket =new QUdpSocket;
    mGroupAdress.setAddress("239.2.2.222");if(mType ==0|| mType ==1){//绑定本地IP和端口号
        mUdpSocket->bind(6666);}elseif(mType ==2){if(mUdpSocket->bind(QHostAddress::AnyIPv4,8888,QUdpSocket::ShareAddress)){//加入组播地址
            mUdpSocket->joinMulticastGroup(mGroupAdress);qDebug()<<("Join Multicast Adrress [")<<mGroupAdress.toString()<<("] Successful!")<<endl;}}else{qDebug()<<"mType is error! "<<endl;return;}connect(mUdpSocket,&QUdpSocket::readyRead,this,[=]{ReadPendingDataframs();});}voidUDPServer::ReadPendingDataframs(){
    QByteArray _data;
    _data.resize(mUdpSocket->pendingDatagramSize());if(mType ==0)//Unicast{
        QHostAddress *_peerHostAddress =newQHostAddress("10.0.0.32");
        quint16 _port =6666;while(mUdpSocket->hasPendingDatagrams()){
            mUdpSocket->readDatagram(_data.data(),_data.size(),_peerHostAddress,&_port);//接收指定IP和端口的udp报文qDebug()<<"Unicast ==> Receive data : "<<QString::fromLatin1(_data)<<endl;}}elseif(mType ==1)//Broadcast{
        QHostAddress _peerHostAddress;
        quint16 _port;while(mUdpSocket->hasPendingDatagrams()){
            mUdpSocket->readDatagram(_data.data(),_data.size(),&_peerHostAddress,&_port);//接收同一子网的udp报文qDebug()<<"Broadcast ==> Receive data : "<<QString::fromLatin1(_data)<<endl;}}elseif(mType ==2)//Multicast{
        QHostAddress _peerHostAddress;
        quint16 _port;while(mUdpSocket->hasPendingDatagrams()){
            mUdpSocket->readDatagram(_data.data(),_data.size(),&_peerHostAddress,&_port);//接收同组的udp报文qDebug()<<"Multicast ==> Receive data : "<<QString::fromLatin1(_data)<<endl;}}else{qDebug()<<"mType is error! "<<endl;return;}}

结尾

以上就是QT实现UDP协议通信的全部内容了，记得加上network模块：）