Qt | TCP客户端简单实现+TCP助手测试

原创

Qt历险记

发布于 2024-12-02 19:49:55

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01、QTcpSocket

>>>QTcpSocket是Qt框架中的一个类，用于实现TCP网络通信。它提供了与TCP服务器的连接功能，并允许发送和接收数据。QTcpSocket是继承自QAbstractSocket的，因此它具有许多网络套接字的基本功能。 QTcpSocket的主要功能

连接到服务器：可以通过指定主机名和端口号来连接到TCP服务器。
数据传输：支持发送和接收数据，数据以字节流的形式进行处理。
信号和槽机制：提供信号（signals）和槽（slots）机制，以便于处理异步事件，例如连接成功、接收到数据、连接断开等。
SSL支持：可以通过QSslSocket进行SSL加密的TCP通信。

常用函数以下是QTcpSocket的一些常用函数：

构造函数与析构函数：
- QTcpSocket(QObject *parent = nullptr): 构造函数。
- ~QTcpSocket(): 析构函数。
连接与断开：
- void connectToHost(const QString &hostName, quint16 port): 连接到指定的主机和端口。
- void disconnectFromHost(): 断开与主机的连接。
数据发送：
- qint64 write(const QByteArray &data): 发送数据到远程主机。
接收数据：
- void readAll(): 读取所有可用的数据。
- QByteArray read(qint64 maxSize = 0): 读取指定大小的数据。
状态查询：
- QAbstractSocket::SocketState state() const: 获取当前套接字的状态。
- QString errorString() const: 获取错误信息。
信号：
- void connected(): 当成功连接到主机时发出此信号。
- void disconnected(): 当与主机断开连接时发出此信号。
- void readyRead(): 当有新数据可读时发出此信号。
- void errorOccurred(QAbstractSocket::SocketError socketError): 当出现错误时发出此信号。

02、QDataStream

>>>QDataStream是Qt框架中的一个类，主要用于在Qt中以流的方式读写二进制数据。它可以处理多种数据类型，如整型、浮点型、字符串等，并且支持对数据的序列化和反序列化。QDataStream通常与QFile、QTcpSocket等类一起使用，以便于文件和网络通信中的数据操作。 QDataStream的主要功能

数据序列化：将数据类型转换为字节流，以便存储或传输。
数据反序列化：从字节流中读取数据，恢复为原有数据类型。
跨平台兼容性：支持不同平台之间的数据交互，自动处理字节序问题。

常用函数以下是QDataStream的一些常用函数：

构造函数：
- QDataStream(QIODevice *device): 创建一个数据流对象，关联到指定的设备（如文件、套接字等）。
- QDataStream(const QByteArray &array, QIODevice::OpenMode mode = QIODevice::ReadOnly): 从字节数组创建数据流。
数据写入：
- QDataStream &operator<<(const QString &str): 将字符串写入数据流。
- QDataStream &operator<<(int i): 将整型数据写入数据流。
- QDataStream &operator<<(double d): 将浮点型数据写入数据流。
- QDataStream &operator<<(const QByteArray &ba): 将字节数组写入数据流。
- QDataStream &operator<<(const QVariant &var): 将变体值写入数据流。
数据读取：
- QDataStream &operator>>(QString &str): 从数据流中读取字符串。
- QDataStream &operator>>(int &i): 从数据流中读取整型数据。
- QDataStream &operator>>(double &d): 从数据流中读取浮点型数据。
- QDataStream &operator>>(QByteArray &ba): 从数据流中读取字节数组。
- QDataStream &operator>>(QVariant &var): 从数据流中读取变体值。
流状态和版本：
- bool atEnd() const: 判断是否到达流的末尾。
- void setVersion(QDataStream::Version version): 设置数据流版本。
- QDataStream::Version version() const: 获取当前数据流版本。
其他功能：
- QDataStream &operator>>(QDataStream &stream): 将数据流对象复制到另一个数据流。

03、实战

>>>

cmake_minimum_required(VERSION 3.16) # 设置 CMake 的最低版本要求为 3.16project(fortuneclient LANGUAGES CXX) # 定义项目名称为 fortuneclient，并指定使用的语言为 C++# 如果没有定义 INSTALL_EXAMPLESDIR，则设置其默认值为 "examples"if(NOT DEFINED INSTALL_EXAMPLESDIR) set(INSTALL_EXAMPLESDIR "examples")endif()# 设置安装示例的目录set(INSTALL_EXAMPLEDIR "${INSTALL_EXAMPLESDIR}/network/fortuneclient")# 查找 Qt6 必需的模块，包括 Core、Gui、Network 和 Widgetsfind_package(Qt6 REQUIRED COMPONENTS Core Gui Network Widgets)# 配置 Qt 标准项目设置qt_standard_project_setup()# 添加可执行文件 fortuneclient，并指定其源文件qt_add_executable(fortuneclient client.cpp client.h # 客户端的源文件 main.cpp # 主程序的源文件)# 设置可执行文件的属性，使其在 Windows 和 macOS 上为特定类型set_target_properties(fortuneclient PROPERTIES WIN32_EXECUTABLE TRUE # 设置为 Windows 下的 GUI 应用程序 MACOSX_BUNDLE TRUE # 设置为 macOS 下的应用程序包)# 链接需要的 Qt 库target_link_libraries(fortuneclient PRIVATE Qt6::Core # 链接 Qt6 Core 模块 Qt6::Gui # 链接 Qt6 Gui 模块 Qt6::Network # 链接 Qt6 Network 模块 Qt6::Widgets # 链接 Qt6 Widgets 模块)# 安装可执行文件及其资源install(TARGETS fortuneclient RUNTIME DESTINATION "${INSTALL_EXAMPLEDIR}" # 可执行文件安装位置 BUNDLE DESTINATION "${INSTALL_EXAMPLEDIR}" # 应用程序包安装位置 LIBRARY DESTINATION "${INSTALL_EXAMPLEDIR}" # 库文件安装位置)

04、client.h

>>>client.h

#ifndef CLIENT_H  // 如果没有定义 CLIENT_H，则包含以下内容#define CLIENT_H#include <QDataStream>  // 引入 QDataStream 类，用于数据流的读写#include <QDialog>     // 引入 QDialog 基类，用于创建对话框#include <QTcpSocket>  // 引入 QTcpSocket 类，用于 TCP 网络通信QT_BEGIN_NAMESPACE  // Qt 命名空间的开始class QComboBox;    // 前向声明 QComboBox 类class QLabel;       // 前向声明 QLabel 类class QLineEdit;    // 前向声明 QLineEdit 类class QPushButton;  // 前向声明 QPushButton 类class QTcpSocket;   // 再次前向声明 QTcpSocket 类QT_END_NAMESPACE    // Qt 命名空间的结束// 定义 Client 类，继承自 QDialogclass Client : public QDialog{    Q_OBJECT  // 宏，标记该类为 Qt 的元对象系统的一部分public:    explicit Client(QWidget *parent = nullptr);  // 构造函数，接受父 Widget 指针private slots:    void requestNewFortune();                     // 请求新的财富（数据）    void readFortune();                          // 读取财富数据    void displayError(QAbstractSocket::SocketError socketError);  // 显示 socket 错误    void enableGetFortuneButton();               // 启用获取财富的按钮private:    QComboBox *hostCombo = nullptr;              // 主机下拉框指针    QLineEdit *portLineEdit = nullptr;           // 端口输入框指针    QLabel *statusLabel = nullptr;                // 状态标签指针    QPushButton *getFortuneButton = nullptr;     // 获取财富按钮指针    QTcpSocket *tcpSocket = nullptr;              // TCP 套接字指针    QDataStream in;                               // 输入数据流    QString currentFortune;                       // 当前财富字符串};#endif  // 结束条件，避免重复包含

05、client.cpp

>>>

/*
* 提示：该行代码过长，系统自动注释不进行高亮。一键复制会移除系统注释 
* #include <QtWidgets>  // 引入 Qt Widgets 模块#include <QtNetwork>  // 引入 Qt Network 模块#include "client.h"   // 引入 Client 类的头文件//! [0]Client::Client(QWidget *parent)  // Client 类的构造函数    : QDialog(parent)             // 调用 QDialog 的构造函数，设置父窗口    , hostCombo(new QComboBox)    // 创建一个新的 QComboBox 用于选择主机    , portLineEdit(new QLineEdit)  // 创建一个新的 QLineEdit 用于输入端口    , getFortuneButton(new QPushButton(tr("获取财富"))) // 创建获取财富按钮，按钮文本为“获取财富”    , tcpSocket(new QTcpSocket(this)) // 创建一个新的 TCP 套接字{    //! [0]    hostCombo->setEditable(true);  // 使主机下拉框可编辑    // 找出这台机器的名称    QString name = QHostInfo::localHostName();  // 获取本地主机名    if (!name.isEmpty()) {        hostCombo->addItem(name);  // 将主机名添加到下拉框        QString domain = QHostInfo::localDomainName();  // 获取本地主机的域名        if (!domain.isEmpty())            hostCombo->addItem(name + QChar('.') + domain); // 将域名添加到下拉框    }    if (name != QLatin1String("localhost"))        hostCombo->addItem(QString("localhost"));  // 如果不是 localhost，则添加 localhost    // 找出这台机器的 IP 地址    const QList<QHostAddress> ipAddressesList = QNetworkInterface::allAddresses(); // 获取所有地址    // 添加非本地主机地址    for (const QHostAddress &entry : ipAddressesList) { // 遍历所有地址        if (!entry.isLoopback()) // 如果不是回环地址            hostCombo->addItem(entry.toString()); // 将地址添加到下拉框    }    // 添加本地主机地址    for (const QHostAddress &entry : ipAddressesList) {        if (entry.isLoopback()) // 如果是回环地址            hostCombo->addItem(entry.toString()); // 将地址添加到下拉框    }    portLineEdit->setValidator(new QIntValidator(1, 65535, this)); // 设置端口输入框的有效值为 1 到 65535    auto hostLabel = new QLabel(tr("&服务器名称:")); // 创建服务器名称标签    hostLabel->setBuddy(hostCombo); // 将标签与下拉框关联    auto portLabel = new QLabel(tr("服务&器端口:")); // 创建服务器端口标签    portLabel->setBuddy(portLineEdit); // 将标签与端口输入框关联    statusLabel = new QLabel(tr("本示例需要您同时运行 "                                "财富服务器示例。")); // 创建状态标签，提示需要运行 Fortune 服务器    getFortuneButton->setDefault(true); // 设置获取财富按钮为默认按钮    getFortuneButton->setEnabled(false); // 初始时禁用获取财富按钮    auto quitButton = new QPushButton(tr("退出"));  // 创建退出按钮    auto buttonBox = new QDialogButtonBox; // 创建对话框按钮框    buttonBox->addButton(getFortuneButton, QDialogButtonBox::ActionRole); // 添加获取财富按钮    buttonBox->addButton(quitButton, QDialogButtonBox::RejectRole); // 添加退出按钮    //! [1]    in.setDevice(tcpSocket); // 设置数据流的设备为 TCP 套接字    in.setVersion(QDataStream::Qt_6_5); // 设置数据流版本    //! [1]    // 连接信号与槽    connect(hostCombo, &QComboBox::editTextChanged,            this, &Client::enableGetFortuneButton); // 当主机名改变时，启用获取财富按钮    connect(portLineEdit, &QLineEdit::textChanged,            this, &Client::enableGetFortuneButton); // 当端口文本改变时，启用获取财富按钮    connect(getFortuneButton, &QAbstractButton::clicked,            this, &Client::requestNewFortune); // 当获取财富按钮被点击时，发送请求    connect(quitButton, &QAbstractButton::clicked, this, &QWidget::close); // 当退出按钮被点击时，关闭窗口    //! [2] //! [3]    connect(tcpSocket, &QIODevice::readyRead, this, &Client::readFortune); // 当 TCP 套接字准备好读取数据时，读取财富    //! [2] //! [4]    connect(tcpSocket, &QAbstractSocket::errorOccurred,            this, &Client::displayError); // 当发生错误时，显示错误信息    //! [4]    QGridLayout *mainLayout = nullptr; // 主布局指针    // 判断应用程序的显示样式    if (QGuiApplication::styleHints()->showIsFullScreen() || QGuiApplication::styleHints()->showIsMaximized()) {        auto outerVerticalLayout = new QVBoxLayout(this); // 创建垂直布局        outerVerticalLayout->addItem(new QSpacerItem(0, 0, QSizePolicy::Ignored, QSizePolicy::MinimumExpanding)); // 添加空隙        auto outerHorizontalLayout = new QHBoxLayout; // 创建水平布局        outerHorizontalLayout->addItem(new QSpacerItem(0, 0, QSizePolicy::MinimumExpanding, QSizePolicy::Ignored)); // 添加空隙        auto groupBox = new QGroupBox(QGuiApplication::applicationDisplayName()); // 创建分组框        mainLayout = new QGridLayout(groupBox); // 在分组框中创建网格布局        outerHorizontalLayout->addWidget(groupBox); // 将分组框添加到水平布局        outerHorizontalLayout->addItem(new QSpacerItem(0, 0, QSizePolicy::MinimumExpanding, QSizePolicy::Ignored)); // 添加空隙        outerVerticalLayout->addLayout(outerHorizontalLayout); // 将水平布局添加到垂直布局        outerVerticalLayout->addItem(new QSpacerItem(0, 0, QSizePolicy::Ignored, QSizePolicy::MinimumExpanding)); // 添加空隙    } else {        mainLayout = new QGridLayout(this); // 默认创建网格布局    }    // 将控件添加到主布局中    mainLayout->addWidget(hostLabel, 0, 0); // 添加服务器名称标签    mainLayout->addWidget(hostCombo, 0, 1); // 添加服务器名称下拉框    mainLayout->addWidget(portLabel, 1, 0); // 添加服务器端口标签    mainLayout->addWidget(portLineEdit, 1, 1); // 添加服务器端口输入框    mainLayout->addWidget(statusLabel, 2, 0, 1, 2); // 添加状态标签    mainLayout->addWidget(buttonBox, 3, 0, 1, 2); // 添加按钮框    setWindowTitle(QGuiApplication::applicationDisplayName()); // 设置窗口标题    portLineEdit->setFocus(); // 设置端口输入框为焦点    //! [5]}//! [5]//! [6]void Client::requestNewFortune() // 请求新的财富{    getFortuneButton->setEnabled(false); // 禁用获取财富按钮    tcpSocket->abort(); // 取消当前连接    //! [7]    tcpSocket->connectToHost(hostCombo->currentText(), // 连接到指定主机                             portLineEdit->text().toInt()); // 连接到指定端口    //! [7]}//! [6]//! [8]void Client::readFortune() // 读取财富数据{    qDebug() << "Incoming data size:" << tcpSocket->bytesAvailable();    QByteArray rawData = tcpSocket->readAll(); // 读取所有可用数据    qDebug() << "Raw data:" << rawData; // 打印原始数据    in.startTransaction(); // 开始事务    QString nextFortune; // 存储下一个财富    in >> nextFortune; // 从数据流中读取财富数据    qDebug() << "nextFortune = " << nextFortune.toUtf8();    if (!in.commitTransaction()) // 提交事务        return;    if (nextFortune == currentFortune) { // 如果读取到的财富与当前财富相同        QTimer::singleShot(0, this, &Client::requestNewFortune); // 立即请求新的财富        return;    }    currentFortune = nextFortune; // 更新当前财富    statusLabel->setText(currentFortune); // 显示当前财富    getFortuneButton->setEnabled(true); // 启用获取财富按钮}//! [8]//! [13]void Client::displayError(QAbstractSocket::SocketError socketError) // 显示错误信息{    switch (socketError) {    case QAbstractSocket::RemoteHostClosedError: // 远程主机关闭错误        break;    case QAbstractSocket::HostNotFoundError: // 主机未找到错误        QMessageBox::information(this, tr("财富客户端"), // 弹出信息框                                 tr("未找到主机。请检查 "                                    "主机名和端口设置。"));        break;    case QAbstractSocket::ConnectionRefusedError: // 连接被拒绝错误        QMessageBox::information(this, tr("财富客户端"),                                 tr("连接被对方拒绝。"                                    "请确保财富服务器正在运行，"                                    "并检查主机名和端口设置是否正确。"));        break;    default: // 其它错误        QMessageBox::information(this, tr("财富客户端"),                                 tr("发生了以下错误: %1.")                                     .arg(tcpSocket->errorString())); // 显示错误信息    }    getFortuneButton->setEnabled(true); // 启用获取财富按钮}//! [13]void Client::enableGetFortuneButton() // 启用获取财富按钮{    getFortuneButton->setEnabled(!hostCombo->currentText().isEmpty() && // 只有当主机名和端口不为空时，才启用按钮                                 !portLineEdit->text().isEmpty());}
*/

06、main.cpp

>>>

#include <QApplication>#include "client.h"int main(int argc, char *argv[]){    QApplication app(argc, argv);    QApplication::setApplicationDisplayName(Client::tr("Qt 历险记 qq:906134236"));    Client client;    client.show();    return app.exec();}