【QT】Qt 网络

2024-08-13 11:03:27 浏览数 (1)

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:QUdpSocketQNetworkDatagram

QUdpSocket 表示⼀个 UDPsocket 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:

代码语言:javascript复制
			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.

代码语言:javascript复制
			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

代码语言:javascript复制
  		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.

代码语言:javascript复制
			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 QLineEditQPushButton 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

代码语言:javascript复制
			// 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

代码语言:javascript复制
			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

代码语言:javascript复制
			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

代码语言:javascript复制
			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.

代码语言:javascript复制
			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: QTcpServerQTcpSocket

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

代码语言:javascript复制
			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

代码语言:javascript复制
  		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

代码语言:javascript复制
  		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

代码语言:javascript复制
			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 QLineEditQPushButton 放好, 并设置这两个控件的垂直方向的 sizePolicyExpanding
  • 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.

代码语言:javascript复制
			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.

代码语言:javascript复制
  		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.

代码语言:javascript复制
			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.

代码语言:javascript复制
			// 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); 
			});

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