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Qt网络编程——QUdpSocket

article 2024/9/30 5:00:04

文章目录

Qt网络编程
QUdpSocket
Udp回显服务器
Udp客户端

Qt网络编程

网络编程本质上是写应用层代码，需要传输层提供支持。

而传输层最核心的协议就是UDP和TCP，这两个协议有较大差别，所以Qt提供了两套API。

要是有Qt网络编程的API，需要现在.pro文件当中添加network模块。

之前的各种控件，各种内容都是包含在QtCore模块当中的（默认添加）

为什么要划分模块？

Qt本身十分庞大，包含了很多框架，如果把所有的Qt功能放到一起，即是写一个简单的hello world，此时生成的可执行程序也会非常庞大。

比如说，Qt会应用到嵌入式，嵌入式系统的配置并没有那么高，所以对空间的利用 > 对时间的利用

进行模块化处理，在默认情况下，其他额外的模块不参与编译，用的时候在.pro文件中引入对应的模块，才能把对应功能给编译加载进来。

网络编程是操作系统提供的API，

C++标准库里面还未提供网络编程的api封装

QUdpSocket

名称	类型	说明	原生API
bind(const QHostAddress&, quint16)	方法	绑定指定端口	bind
receiveDatagram()	方法	返回`QNetWorkDatagram` 读取UDP数据报	recvfrom
writeDatagram(const QNetworkDatagram&)	方法	发送UDP数据报	sendto
readyRead	信号	收到数据并准备就绪后触发	无(类似与IO多路复用机制)

QNetWorkDatagram表示有个UDP数据报

名称	类型	说明	原生API
QNetworkDatagram(const QByteArray&, const QHostAddress&, quint16)	构造函数	通过`QByteArray`，目标IP地址目标端口号，构造一个UDP数据报通常用于发送数据时	无
data()	方法	获取数据报内部持有的数据返回`QByteArray`	无
senderAddress()	方法	获取数据报中包含的对端IP地址	无，`recvfrom`包含此类功能
senderPort()	方法	获取数据报中包含的对端的端口号	无，`recvfrom`包含此类功能

Udp回显服务器

一般服务器都没有图形化界面，此处为了更加直观看到，采用图形化界面方式

ui界面：

.pro引入network模块

widget.h：

这里需要包含QUdpSocket头文件，包含之后可能还是会显示报错，将程序重新编译运行一下即可

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include<QUdpSocket>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();

private:
    Ui::Widget *ui;

    QUdpSocket* socket;

    void processRequest();
    QString process(const QString& request);
};
#endif // WIDGET_H

widget.cpp：

构造对象的时候，参数可以是parent，也就是挂到对象树上（如果不写，之后手动delete即可）

要线连接信号槽，再进行bind

一旦进行bind，就意味着请求可以收到了。

如果在连接信号槽之前bind，可能收到请求，而信号槽还没连接，此时请求就丢失了

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include<QMessageBox>
#include<QNetworkDatagram>
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);

    //创建实例
    socket = new QUdpSocket(this);  //可以挂到对象树

    //设置窗口标题
    this->setWindowTitle("udp服务器");

    //连接信号槽
    connect(socket, &QUdpSocket::readyRead, this, &Widget::processRequest);

    //绑定端口号
    //any表示不管几个网卡，都可以绑定上去
    if(!socket->bind(QHostAddress::Any, 8080))
    {
        QMessageBox::critical(this, "bind error", socket->errorString());
        return;
    }
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

void Widget::processRequest()
{
    //读取请求并解析
    const QNetworkDatagram& requestDatagram = socket->receiveDatagram();
    //data()返回QByteArray  QBtyeArray可以赋值给QString
    QString request = requestDatagram.data();

    //根据请求计算(此时是回显服务器, 收到什么响应什么)
    const QString& response = process(request);

    //把响应写给客户端
    //取出字节数组 发送到的地址 发送到的端口 都包含在requestDatagram
    QNetworkDatagram responseDatagram(response.toUtf8(), requestDatagram.senderAddress(), requestDatagram.senderPort());
    socket->writeDatagram(responseDatagram);

    //交互的信息 显式到界面
    QString log = "[" + requestDatagram.senderAddress().toString() + ":" + QString::number(requestDatagram.senderPort()) +
            "] req:" + request + ", resp: " + response;

    ui->listWidget->addItem(log);
}

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

Udp客户端

Qt Creator支持同时打开多个项目，但如果姓名中存在同名文件，就非常容易混淆

客户端主动发起请求，界面设置一个输入框，一个发送按钮，一个显示服务器返回内容

widget.h：

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include<QUdpSocket>
QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();

private slots:
    void on_pushButton_clicked();
    void processResponse();
private:
    Ui::Widget *ui;
    QUdpSocket* socket;
};
#endif // WIDGET_H

widget.cpp：

在Linux中，需要考虑一些阻塞问题，什么时候阻塞，什么时候解除阻塞。

而这里直接用信号槽机制，很方便。

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include<QNetworkDatagram>
const QString SERVER_IP = "127.0.0.1";
const quint16 SERVER_PORT = 8080;

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);

    socket = new QUdpSocket(this);
    //修改窗口标题
    this->setWindowTitle("客户端");

    //通过信号槽处理返回的数据
    connect(socket, &QUdpSocket::readyRead, this, &Widget::processResponse);

}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}


void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    //获取输入框内容
    const QString& text = ui->lineEdit->text();

    //构造udp请求数据包
    //需要的参数是字节数组,要转换一下 IP地址也要转换一下
    QNetworkDatagram requestDatagram(text.toUtf8(), QHostAddress(SERVER_IP), SERVER_PORT);

    //发送请求数据
    socket->writeDatagram(requestDatagram);

    //发送的请求添加到列表框
    ui->listWidget->addItem("client say# " + text);

    //输入框内容清空
    ui->lineEdit->setText("");
}

void Widget::processResponse()
{
    //读取响应数据
    const QNetworkDatagram& responseDatagram = socket->receiveDatagram();
    QString response = responseDatagram.data();
    //响应到界面
    ui->listWidget->addItem("server say# " + response);
}