qt下的udp、tcp网络编程.pdf

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1、QT 网络编程TCP 一 TCP 即 Transmission Control Protocol，传输控制协议。与 UDP 不同，它是面向连接和数据流的可靠传输协议。也就是说，它能使一台计算机上的数据无差错的发往网络上的其他计算机，所以当要传输大量数据时，我们选用 TCP 协议。TCP 协议的程序使用的是客户端/服务器模式，在 Qt 中提供了 QTcpSocket 类来编写客户端程序，使用 QTcpServer 类编写服务器端程序。我们在服务器端进行端口的监听，一旦发现客户端的连接请求，就会发出 newConnection()信号，我们可以关联这个信号到我们自己的槽函数，进行数据的发送。而在客

2、户端，一旦有数据到来就会发出 readyRead()信号，我们可以关联此信号，进行数据的接收。其实，在程序中最难理解的地方就是程序的发送和接收了，为了让大家更好的理解，我们在这一节只是讲述一个传输简单的字符串的例子，在下一节再进行扩展，实现任意文件的传输。一、服务器端。在服务器端的程序中，我们监听本地主机的一个端口，这里使用 6666，然后我们关联newConnection()信号与自己写的 sendMessage()槽函数。就是说一旦有客户端的连接请求，就会执行 sendMessage()函数，在这个函数里我们发送一个简单的字符串。1.我们新建 Qt4 Gui Application，工程名

3、为“tcpServer”，选中 QtNetwork 模块，Base class选择 QWidget。（说明：如果一些 Qt Creator 版本没有添加模块一项，我们就需要在工程文件中添加一行代码：QT+=network）2.我们在的设计区添加一个 Label，更改其 objectName 为 statusLabel，用于显示一些状态信息。如下：3.在文件中做以下更改。添加头文件：#include 添加 private 对象：QTcpServer*tcpServer;添加私有槽函数：private slots:void sendMessage();4.在文件中进行更改。在其构造函数中添加代码：

4、tcpServer=new QTcpServer(this);if(!tcpServer-listen(QHostAddress:LocalHost,6666)样服务器的程序就完成了，我们先运行一下程序。二、客户端。我们在客户端程序中向服务器发送连接请求，当连接成功时接收服务器发送的数据。1.我们新建 Qt4 Gui Application，工程名为“tcpClient”，选中 QtNetwork 模块，Base class选择 QWidget。2，我们在中添加几个标签 Label 和两个 Line Edit 以及一个按钮 Push Button。其中“主机”后的 Line Edit 的 ob

5、jectName 为 hostLineEdit，“端口号”后的为 portLineEdit。“收到的信息”标签的 objectName 为 messageLabel messageLabel。3.在文件中做更改。添加头文件：#include 添加 private 变量：QTcpSocket*tcpSocket;QString message;文件中做更改。（1）在构造函数中添加代码：tcpSocket=new QTcpSocket(this);connect(tcpSocket,SIGNAL(readyRead(),this,SLOT(readMessage();connect(tcpSock

6、et,SIGNAL(error(QAbstractSocket:SocketError),this,SLOT(displayError(QAbstractSocket:SocketError);这里关联了 tcpSocket 的两个信号，当有数据到来时发出 readyRead()信号，我们执行读取数据的 readMessage()函数。当出现错误时发出 error()信号，我们执行 displayError()槽函数。(2)实现 newConnect()函数。void Widget:newConnect()blockSize=0;oInt();们运行程序，同时运行服务器程序，然后在“主机”后填

7、入“localhost”，在“端口号”后填入“6666”，点击“连接”按钮，效果如下。可以看到我们正确地接收到了数据。因为服务器端和客户端是在同一台机子上运行的，所以我这里填写了“主机”为“localhost”，如果你在不同的机子上运行，需要在“主机”后填写其正确的 IP 地址。到这里我们最简单的 TCP 应用程序就完成了，在下一节我们将会对它进行扩展，实现任意文件的传输。QT 网络编程TCP 二 在上一节里我们使用 TCP 服务器发送一个字符串，然后在 TCP 客户端进行接收。在这一节我们重新写一个客户端程序和一个服务器程序，这次我们让客户端进行文件的发送，服务器进行文件的接收。有了上一节的

8、基础，这一节的内容就很好理解了，注意一下几个信号和槽的关联即可。当然，我们这次要更深入了解一下数据的发送和接收的处理方法。一、客户端 这次我们先讲解客户端，在客户端里我们与服务器进行连接，一旦连接成功，就会发出connected()信号，这时我们就进行文件的发送。在上一节我们已经看到，发送数据时我们先发送了数据的大小信息。这一次，我们要先发送文件的总大小，然后文件名长度，然后是文件名，这三部分我们合称为文件头结构，最后再发送文件数据。所以在发送函数里我们就要进行相应的处理，当然，在服务器的接收函数里我们也要进行相应的处理。对于文件大小，这次我们使用了 qint64，它是 64 位的，可以表示一

9、个很大的文件了。1.同前一节，我们新建工程，将工程命名为“tcpSender”。注意添加 network 模块。2.我们在文件中将界面设计如下。这里“主机”后的 Line Edit 的 objectName 为 hostLineEdit；“端口”后的 Line Edit 的objectName 为 portLineEdit；下面的 Progress Bar 的 objectName 为 clientProgressBar，其value 属性设为 0；“状态”Label 的 objetName 为 clientStatusLabel；“打开”按钮的objectName 为 openButton；

10、“发送”按钮的 objectName 为 sendButton;3.在 文件中进行更改。（1）添加头文件#include （2）添加 private 变量：QTcpSocket*tcpClient;QFile*localFile;文件中进行更改。添加头文件：#include （1）在构造函数中添加代码：loadSize=4*1024;totalBytes=0;bytesWritten=0;bytesToWrite=0;tcpClient=new QTcpSocket(this);connect(tcpClient,SIGNAL(connected(),this,SLOT(startTransf

11、er();rg(fileName);该函数将在下面的“打开”按钮单击事件槽函数中调用。（3）实现连接函数。void Widget:send()oInt();rg(fileName);localFile-close();tcpClient-close();（6）实现错误处理函数。void Widget:displayError(QAbstractSocket:SocketError)们为了使程序中的中文不显示乱码，在文件中更改。添加头文件：#include 在 main 函数中添加代码：QTextCodec:setCodecForTr(QTextCodec:codecForLocale();6.

12、运行程序，效果如下。7.程序整体思路分析。我们设计好界面，然后按下“打开”按钮，选择我们要发送的文件，这时调用了 openFile()函数。然后我们点击“发送”按钮，调用 send()函数，与服务器进行连接。当连接成功时就会发出 connected()信号，这时就会执行 startTransfer()函数，进行文件头结构的发送，当发送成功时就会发出 bytesWritten(qint64)信号，这时我们执行 updateClientProgress(qint64 numBytes)进行文件数据的传输和进度条的更新。这里使用了一个 loadSize 变量，我们在构造函数中将其初始化为 4*102

13、4 即 4 字节，它的作用是，我们将整个大的文件分成很多小的部分进行发送，每部分为 4 字节。而当连接出现问题时就会发出 error(QAbstractSocket:SocketError)信号，这时就会执行 displayError()函数。对于程序中其他细节我们就不再分析，希望大家能自己编程研究一下。二、服务器端。我们在服务器端进行数据的接收。服务器端程序是很简单的，我们开始进行监听，一旦发现有连接请求就发出 newConnection()信号，然后我们便接受连接，开始接收数据。1.新建工程，名字为“tcpReceiver”。2.我们更改文件，设计界面如下。其中“服务器端”Label 的

14、objectName 为 serverStatusLabel；进度条 Progress Bar 的objectName 为 serverProgressBar，设置其 value 属性为 0；“开始监听”按钮的 objectName为 startButton。效果如下。3.更改文件的内容。（1）添加头文件：#include （2）添加私有变量：QTcpServer tcpServer;QTcpSocket*tcpServerConnection;qint64 totalBytes;改文件。（1）在构造函数中添加代码：totalBytes=0;bytesReceived=0;fileNameSi

15、ze=0;connect(&tcpServer,SIGNAL(newConnection(),this,SLOT(acceptConnection();rg(fileName);bytesReceived+=fileNameSize;localFile=new QFile(fileName);if(!localFile-open(QFile:WriteOnly)qDebug()“open file error!”;return;else return;if(bytesReceived totalBytes)rg(fileName);（5）错误处理函数。void Widget:displayEr

16、ror(QAbstractSocket:SocketError)们为了使程序中的中文不显示乱码，在文件中更改。添加头文件：#include 在 main 函数中添加代码：QTextCodec:setCodecForTr(QTextCodec:codecForLocale();6.运行程序，并同时运行 tcpSender 程序，效果如下。我们先在服务器端按下“开始监听”按钮，然后在客户端输入主机地址和端口号，然后打开要发送的文件，点击“发送”按钮进行发送。在这两节里我们介绍了 TCP 的应用，可以看到服务器端和客户度端都可以当做发送端或者接收端，而且数据的发送与接收只要使用相对应的协议即可，它是

17、可以根据用户的需要来进行编程的，没有固定的格式。QT 网络编程-UDP 这一节讲述 UDP 编程的知识。UDP（User Datagram Protocol 即用户数据报协议）是一个轻量级的，不可靠的，面向数据报的无连接协议。对于 UDP 我们不再进行过多介绍，如果你对 UDP 不是很了解，而且不知道它有什么用，那么我们这里就举个简单的例子：我们现在几乎每个人都使用的腾讯 QQ，其聊天时就是使用 UDP 协议进行消息发送的。就像 QQ 那样，当有很多用户，发送的大部分都是短消息，要求能及时响应，并且对安全性要求不是很高的情况下使用 UDP 协议。在 Qt 中提供了 QUdpSocket 类来进

18、行 UDP 数据报（datagrams）的发送和接收。这里我们还要了解一个名词 Socket，也就是常说的“套接字”。Socket 简单地说，就是一个IP 地址加一个 port 端口。因为我们要传输数据，就要知道往哪个机子上传送，而 IP 地址确定了一台主机，但是这台机子上可能运行着各种各样的网络程序，我们要往哪个程序中发送呢这时就要使用一个端口来指定 UDP 程序。所以说，Socket 指明了数据报传输的路径。下面我们将编写两个程序，一个用来发送数据报，可以叫做客户端；另一个用来接收数据报，可以叫做服务器端，它们均应用 UDP 协议。这样也就构成了所谓的 C/S（客户端/服务器）编程模型。我

19、们会在编写程序的过程中讲解一些相关的网络知识。（一）发送端（客户端）1.我们新建 Qt4 Gui Application，工程名为“udpSender”，选中 QtNetwork 模块，Base class选择 QWidget。2.我们在文件中，往界面上添加一个 Push Button，更改其显示文本为“开始广播”，然后进入其单击事件槽函数。3.我们在文件中更改。添加头文件：#include 添加 private 私有对象：QUdpSocket*sender;4.我们在中进行更改。在构造函数中添加：sender=new QUdpSocket(this);更改“开始广播”按钮的单击事件槽函数：v

20、oid Widget:on_pushButton_clicked()送端就这么简单，我们运行程序，效果如下。（二）接收端（服务器端）1.我们新建 Qt4 Gui Application，工程名为“udpReceiver”，选中 QtNetwork 模块，Base class选择 QWidget。此时工程文件列表中应包含两个工程，如下图。2.我们在 udpReceiver 工程中的文件中，向界面上添加一个 Label 部件，更改其显示文本为“等待接收数据！”，效果如下。3.我们在 udpReceiver 工程中的文件中更改。添加头文件：#include 添加 private 私有对象：QUdpS

21、ocket*receiver;添加私有槽函数：private slots:void processPendingDatagram();4.我们在 udpReceiver 工程中的文件中更改。在构造函数中：receiver=new QUdpSocket(this);receiver-bind(45454,QUdpSocket:ShareAddress);connect(receiver,SIGNAL(readyRead(),this,SLOT(processPendingDatagram();我们在构造函数中将 receiver 绑定到 45454 端口，这个端口就是上面发送端设置的端口，二者必

22、须一样才能保证接收到数据报。我们这里使用了绑定模式 QUdpSocket:ShareAddress，它表明其他服务也可以绑定到这个端口上。因为当 receiver 发现有数据报到达时就会发出readyRead()信号，所以我们将其和我们的数据报处理函数相关联。数据报处理槽函数实现如下：void Widget:processPendingDatagram()们在工程列表中 udpReceiver 工程上点击鼠标右键，在弹出的菜单上选择 run 菜单来运行该工程。6.第一次运行该程序时，系统可能会提示警告，我们选择“解除阻止”。如果是在 linux 下，你可能还需要关闭防火墙。7.我们同时再运行

23、udpSender 程序。然后点击其上的“发送广播”按钮，这时会在 udpReceiver上显示数据报的内容。效果如下。可以看到，UDP 的应用是很简单的。我们只需要在发送端执行 writeDatagram()函数进行数据报的发送，然后在接收端绑定端口，并关联 readyRead()信号和数据报处理函数即可。QT 网络编程-获取本机 IP 对于 IP 地址，其实，会上网的人都应该听说过它。如果你实在很不了解它，那么我们简单的说：IP 即 Internet Protocol（网络之间互联的协议），协议就是规则，地球人都用一样的规则，所以我们可以访问全球任何的网站；而 IP 地址就是你联网时分配给

24、你机子的一个地址。如果把网络比喻成地图，那 IP 地址就像地图上的经纬度一样，它确定了你的主机在网络中的位置。其实知道我们以后要用 IP 地址来代表网络中的一台计算机就够了。（_不一定科学但是很直白的表述）下面我们就讲解如何获取自己电脑的 IP 地址以及其他网络信息。这一节中，我们会涉及到网络模块（QtNetwork Module）中的 QHostInfo，QHostAddress，QNetworkInterface 和QNetworkAddressEntry 等几个类。下面是详细内容。我们新建 Qt4 Gui Application 工程，工程名为 myIP，选中 QtNetwork 模块，

25、Base class 选择 QWidget。我们在文件中包含头文件：#include 1.使用 QHostInfo 获取主机名和 IP 地址。（1）获取主机名。我们在文件中的构造函数中添加代码：QString localHostName=QHostInfo:localHostName();qDebug()”localHostName:“localHostName;这里我们使用了 QHostInfo 类的 localHostName 类来获取本机的计算机名称。运行程序，在下面的输出栏里的信息如下：可以看到，这里获取了计算机名。我们可以在桌面上“我的电脑”图标上点击鼠标右键，然后选择“属性”菜单，

26、查看“计算机名”一项，和我们的输出结果是一样的，如下图。（2）获取本机的 IP 地址。我们继续在构造函数中添加代码：QHostInfo info=QHostInfo:fromName(localHostName);qDebug()”IP Address:“();我们应用 QHostInfo 类的 fromName()函数，使用上面获得的主机名为参数，来获取本机的信息。然后再利用 QHostInfo 类的 addresses()函数，获取本机的所有 IP 地址信息。运行程序，输出信息如下：在我这里只有一条 IP 地址。但是，在其他系统上，可能出现多条 IP 地址，其中可能包含了 IPv4和 IP

27、v6 的地址，一般我们需要使用 IPv4 的地址，所以我们可以只输出 IPv4 的地址。我们继续添加代码：foreach(QHostAddress address,()if()=QAbstractSocket:IPv4Protocol)qDebug()();因为 IP 地址由 QHostAddress 类来管理，所以我们可以使用该类来获取一条 IP 地址，然后使用该类的 protocol()函数来判断其是否为 IPv4 地址。如果是 IPv6 地址，可以使用QAbstractSocket:IPv6Protocol 来判断。最后我们将 IP 地址以 QString 类型输出。我们以后要使用的 I

28、P 地址都是用这个方法获得的，所以这个一定要掌握。运行效果如下：（3）以主机名获取 IP 地址。我们在上面讲述了用本机的计算机名获取本机的 IP 地址。其实 QHostInfo 类也可以用来获取任意主机名的 IP 地址，如一个网站的 IP 地址。在这里我们可以使用 lookupHost()函数。它是基于信号和槽的，一旦查找到了 IP 地址，就会触发槽函数。具体用法如下。我们在文件中添加一个私有槽函数：private slots:void lookedUp(const QHostInfo&host);然后在中的构造函数中先将上面添加的代码全部删除，然后添加以下代码：QHostInfo:looku

29、pHost(“this,SLOT(lookedUp(QHostInfo);这里我们查询百度网站的 IP 地址，如果查找到，就会执行我们的 lookedUp()函数。在中添加 lookedUp()函数的实现代码：void Widget:lookedUp(const QHostInfo&host)qDebug()().first().toString();这里我们只是简单地输出第一个 IP 地址。输出信息如下：其实，我们也可以使用 lookupHost()函数，通过输入 IP 地址反向查找主机名，只需要将上面代码中的“换成一个 IP 地址就可以了，如果你有兴趣可以研究一下，不过返回的结果可能不是你

30、想象中的那样。小结：可以看到 QHostInfo 类的作用：通过主机名来查找 IP 地址，或者通过 IP 地址来反向查找主机名。2.通过 QNetworkInterface 类来获取本机的 IP 地址和网络接口信息。QNetworkInterface 类提供了程序所运行时的主机的 IP 地址和网络接口信息的列表。在每一个网络接口信息中都包含了 0 个或多个 IP 地址，而每一个 IP 地址又包含了和它相关的子网掩码和广播地址，它们三者被封装在一个 QNetworkAddressEntry 对象中。网络接口信息中也提供了硬件地址信息。我们将构造函数中以前添加的代码删除，然后添加以下代码。QLis

31、t list=QNetworkInterface:allInterfaces();oString();oString();oString();irst().toString();3.总结。在这一节中我们学习了如何来查找本机网络设备的相关信息。其实，以后最常用的还是其中获取IP 地址的方法。我们以后可以利用一个函数来获取 IP 地址：QString Widget:getIP()/获取 ip 地址 QList list=QNetworkInterface:allAddresses();foreach(QHostAddress address,list)if()=QAbstractSocket:IPv4Protocol)/我们使用 IPv4 地址 return();return 0;