QT網絡編程

時間  2020-08-09
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QT網絡編程

QT網絡編程須要在配置文件中添加網絡模塊的配置文件編程

#---添加網絡模塊配置---
QT       += network

QHostInfo和QNetworkInterface可獲取本地主機或其它主機的相關信息

QHostInfoQNetWorkInterface獲取網絡信息demo

  • 界面設計
    服務器

  • 獲取主機按鈕槽函數網絡

    //獲取主機信息按鈕事件
  void MainWindow::on_btn_host_clicked()
  {
  	//hostinfo獲取主機的信息
  	QString hostName=QHostInfo::localHostName();//獲取本機的主機名
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("主機名爲："+hostName+"\n");

  	QHostInfo hostInfo=QHostInfo::fromName(hostName);//經過主機名來獲取主機的hostinfo
  	QList<QHostAddress> addList=hostInfo.addresses();//經過主機的host信息來獲取本機IP地址列表
  	if(!addList.isEmpty())//若是主機地址列表不爲空
  	{
  		for(int i=0;i<addList.length();i++)
  		{
      		QHostAddress hostAddress=addList.at(i); //每一項是一個hostAddress
      		bool show=ui->cbxShowIPV4->isChecked();//是否選中
      		if(show)
      		{
          		show=(QAbstractSocket::IPv4Protocol==hostAddress.protocol());
      		}
      		else 
      		{
          		show=true;
      		}
      		if(show)
      		{
          		ui->plainTextEdit->appendPlainText("協議："+protocalName(hostAddress.protocol()));
          		ui->plainTextEdit->appendPlainText("本機IP地址："+hostAddress.toString());
          		ui->plainTextEdit->appendPlainText("");
      		}
  		}
  	}  
  }

  • 按照主機名，IP地址，域名來查找主機信息app

    //按照主機的主機名，IP地址，域名來查找主機信息
  void MainWindow::on_btnFindIP_clicked()
  {
  	//查找主機信息
  	QString hostName=ui->txtHostName->text();
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("正在查找"+hostName+"主機的信息");
  	//lookupHost()以異步的方式查找主機信息，查找完成後經過信號通知槽函數
  	QHostInfo::lookupHost(hostName,this,SLOT(lookedUpHostInfo(QHostInfo)));
  }

  • 查找主機信息槽函數異步

    //查找主機信息
  void MainWindow::lookedUpHostInfo(const QHostInfo & hostInfo)
  {
  	QList<QHostAddress> listAdd=hostInfo.addresses();
  	if(!listAdd.isEmpty())
  	{
  		for(int i=0;i<listAdd.length();i++)
  		{
      		QHostAddress add=listAdd.at(i);
      		bool show=ui->cbxShowIPV4->isChecked();
      		if(show)
      		{
          		show=(QAbstractSocket::IPv4Protocol==add.protocol());
      		}
      		else
      		{
          		show=true;
      		}
      		if(show)
      		{
          		ui->plainTextEdit->appendPlainText("協 議："+protocalName(add.protocol()));
          		ui->plainTextEdit->appendPlainText(add.toString());
          		ui->plainTextEdit->appendPlainText("");
      		}
  		}
  	}
  }

  • //只獲取IP地址QNetworkInterface：：allAddress()socket

    //只獲取IP地址QNetworkInterface：：allAddress()
  void MainWindow::on_btn_network_clicked()
  {
  	QList<QHostAddress> listHost=QNetworkInterface::allAddresses();
  	if(!listHost.isEmpty())
  	{
  		for(int i=0;i<listHost.length();i++)
  		{
      		QHostAddress address=listHost.at(i);
      		bool show=ui->cbxShowIPV4->isChecked();
      		if(show)
      		{
          		show=(QAbstractSocket::IPv4Protocol==address.protocol());
      		}
      		else
      		{
          		show=true;
      		}
      		if(show)
      		{
          		ui->plainTextEdit->appendPlainText("協 議："+protocalName(address.protocol()));
          		ui->plainTextEdit->appendPlainText("IP地址："+address.toString());
          		ui->plainTextEdit->appendPlainText("");
      		}
  		}

  	}
  }

  • QNetworkInterface能夠獲取應用程序所在主機的全部網絡接口，包括其子網掩碼和廣播地址等tcp

    void MainWindow::on_btnNetwoklInterface_clicked()
  {
  	QList<QNetworkInterface> list=QNetworkInterface::allInterfaces();//獲取全部的網絡接口
  	for(int i=0;i<list.length();i++)
  	{
  		QNetworkInterface interface=list.at(i);
  		if(!interface.isValid())
  		{
      		continue;
  		}

  		ui->plainTextEdit->appendPlainText("設備名稱："+interface.humanReadableName());
  		ui->plainTextEdit->appendPlainText("硬件地址："+interface.hardwareAddress());
  		QList<QNetworkAddressEntry> entryList=interface.addressEntries();
  		for(int j=0;j<entryList.length();j++)
  		{
      		QNetworkAddressEntry aEntry=entryList.at(j);
      		ui->plainTextEdit->appendPlainText(" IP 地址："+aEntry.ip().toString());
      		ui->plainTextEdit->appendPlainText(" 子網掩碼："+aEntry.netmask().toString());
      		ui->plainTextEdit->appendPlainText(" 廣播地址："+aEntry.broadcast().toString()+"\n");
  		}
  		ui->plainTextEdit->appendPlainText("\n");
  	}
  }

Qt TCP編程

TCP Client編程

  • TCP Client客戶端界面以下圖：
    函數

  • 鏈接服務器ui

    //鏈接服務器
  void MainWindow::on_actConnectServer_triggered()
  {
  	QString addr=ui->cbbxServerAdd->currentText();//服務器IP地址
  	quint16 port=ui->spbPort->value();//服務器端口號
  	tcpSocket->connectToHost(addr,port);//鏈接服務器
  	lblSocketState->setText("Socket狀態：正在鏈接");
  }

  • 客戶端鏈接上服務器後tcpClient會發射connected()信號，對應的槽函數以下：this

    void MainWindow::onConnected()
  {
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("**已鏈接到服務器");
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("**peer address:"+tcpSocket->peerAddress().toString());
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("**peer port:"+QString::number(tcpSocket->peerPort()));
  	ui->actConnectServer->setEnabled(false);
  	ui->actDisconnect->setEnabled(true);
  	lblSocketState->setText("Socket狀態：已鏈接");
  }

  • 客戶端鏈接狀態發生變化會觸發stateChanged(QAbstractSocket::SocketState))信號，對應的槽函數代碼以下

    void MainWindow::onSocketStateChanged(QAbstractSocket::SocketState state)
  {
  	switch(state)
  	{
  	case QAbstractSocket::UnconnectedState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：UnconnectedState");
  		break;
  	case QAbstractSocket::HostLookupState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：HostLookupState");
  		break;
  	case QAbstractSocket::ConnectingState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：ConnectingState");
  		break;
  	case QAbstractSocket::ConnectedState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：ConnectedState");
  		break;
  	case QAbstractSocket::BoundState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：BoundState");
  		break;
  	case QAbstractSocket::ClosingState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：ClosingState");
  		break;
  	case QAbstractSocket::ListeningState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：ListeningState");
  		break;
  	}
  }

  • 客戶端向服務端發送數據：Socket之間的數據通訊協議通常有兩種方式，基於行的或基於數據塊的；基於行的數據通訊協議通常用於純文本數據的通訊，每一行數據以一個換行符結束。基於數據塊的數據通訊協議用於通常的二進制數據的傳輸，須要自定義數據的格式。下面爲客戶端向服務器發送數據的代碼：

    void MainWindow::on_btnSend_clicked()
  {
  	QString msg=ui->txtSend->text();
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("[out] "+msg);
  	ui->txtSend->clear();
  	ui->txtSend->setFocus();
  	QByteArray str=msg.toUtf8();
  	str.append('\n');
  	tcpSocket->write(str);
  }

  • 當服務器向客戶端發送數據的時候，客戶端收到數據會觸發readyRead()信號，對應的槽函數代碼以下：

    void MainWindow::onSocketReadyRead()
  {
  	while(tcpSocket->canReadLine())
  	{
  		ui->plainTextEdit->appendPlainText("[in] "+tcpSocket->readLine());
  	}
  }

  • 斷開與服務器的鏈接代碼以下：

    void MainWindow::on_actDisconnect_triggered()
  {
  	if(tcpSocket->state()==QAbstractSocket::ConnectedState)
  	{
  		tcpSocket->disconnectFromHost();//斷開鏈接
  	}
  }

TCP Server編程

  • TCP Server Demo的界面設計以下:

  • 初始化服務器對象，添加有新的客戶端接入的信號與槽。

    tcpServer=new QTcpServer(this);
  connect(tcpServer,SIGNAL(newConnection()),this,SLOT(onNewConnection()));//添加tcp客戶端鏈接上發送信號newConnection和對應的槽函數關聯

  • 開啓服務監聽代碼以下：

    void MainWindow::on_actListenning_triggered()
  {
  	QString ip=ui->cbbxListenAdd->currentText();//IP地址
  	quint16 port=ui->spbxPort->value();//端口號
  	QHostAddress add(ip);
  	tcpServer->listen(add,port);
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("**開始監聽。。");
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("**服務器地址："+tcpServer->serverAddress().toString());
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("服務器端口號："+QString::number(tcpServer->serverPort()));
  	ui->actListenning->setEnabled(false);
  	ui->actStopListening->setEnabled(true);
  	lblListeningState->setText("監聽狀態：正在監聽");
  }

  • 當有新客戶端鏈接上時觸發的槽函數

    //新用戶鏈接上觸發的槽函數
  void MainWindow::onNewConnection()
  {
  	tcpSocket=tcpServer->nextPendingConnection();//獲取新鏈接上的tcp客戶端Socket對象

  	//添加信號已鏈接的信號與槽
  	connect(tcpSocket,SIGNAL(connected()),this,SLOT(onClientConnected()));
  	onClientConnected();

  	//添加客戶端與服務器斷開的信號與槽
  	connect(tcpSocket,SIGNAL(disconnected()),this,SLOT(onClientDisconnected()));

  	//添加鏈接的socket狀態變化的信號與槽
  	connect(tcpSocket,SIGNAL(stateChanged(QAbstractSocket::SocketState)),this,SLOT(onSocketStateChanged(QAbstractSocket::SocketState)));
  	onSocketStateChanged(tcpSocket->state());

  	//添加有數據到達的信號與槽
  	connect(tcpSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(onSocketReadyRead()));

  }

  • 客戶端鏈接上服務器觸發的槽函數以下：

    void MainWindow::onClientConnected()
  {
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("客戶端socket已經鏈接");
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("客戶端地址："+tcpSocket->peerAddress().toString());
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("客戶端端口號："+QString::number(tcpSocket->peerPort()));
  }

  • Socket狀態發生變化的槽函數以下：

    void MainWindow::onSocketStateChanged(QAbstractSocket::SocketState socketState)
  {
  	switch(socketState)
  	{
  	case QAbstractSocket::UnconnectedState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：UnconnectedState");
  		break;
  	case QAbstractSocket::HostLookupState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：HostLookupState");
  		break;
  	case QAbstractSocket::ConnectingState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：ConnectingState");
  		break;
  	case QAbstractSocket::ConnectedState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：ConnectedState");
 			break;
  	case QAbstractSocket::BoundState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：BoundState");
  		break;
  	case QAbstractSocket::ClosingState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：ClosingState");
  		break;
  	case QAbstractSocket::ListeningState:
  		lblSocketState->setText("socket狀態：ListeningState");
  		break;
  	}
  }

  • 客戶端斷開了與服務端的連接觸發的槽函數以下：

    void MainWindow::onClientDisconnected()
  {
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("客戶端已經斷開鏈接");
  	tcpSocket->deleteLater();
  }

  • 服務端向客戶端發送數據的代碼以下：

    //消息發送
  //socket數據之間的數據通訊協議通常有兩種，基於行或者基於數據塊
  //基於行的通訊通常用於純文本通訊
  void MainWindow::on_btnSend_clicked()
  {
  	QString msg=ui->txtSend->text();
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("[out] "+msg);
  	ui->txtSend->clear();
  	ui->txtSend->setFocus();

  	QByteArray str=msg.toUtf8();
  	str.append('\n');
  	tcpSocket->write(str);
  }

  • 服務端收到客戶端數據槽函數代碼以下：

    void MainWindow::onSocketReadyRead()
  {
  	while(tcpSocket->canReadLine())
  	{
  		ui->plainTextEdit->appendPlainText("[in] "+tcpSocket->readLine());
  	}
  }

  • 關閉服務端監聽代碼以下：

    void MainWindow::on_actStopListening_triggered()
  {
  	if(tcpServer->isListening())//若是正在監聽
  	{
  		tcpServer->close();
  		ui->actListenning->setEnabled(true);
  		ui->actStopListening->setEnabled(false);
  		lblListeningState->setText("監聽狀態：中止監聽");
  	}
  }

UDP編程

  • 用戶數據報協議（UDP）是輕量的，不可靠的，面向數據報，無連接的協議，他能夠用於對可靠性要求不搞的場合，與TCP通訊不一樣，兩個程序之間進行UDP通訊無需創建持久的socket鏈接，UDP每次發送數據包都須要指定目標地址和端口。
  • QUdpSocket以數據包傳輸數據，而不是以連續的字節流；發送數據包使用函數QUdpSocket::writeDatagram(),數據包的長度通常少於512字節，每一個數據包包含發送和接收者的IP地址和端口等信息。
  • 要進行UDP數據接收，要用QUdpSocket::bind()函數先綁定一個端口，用於接收傳入的數據，當有數據傳入時，會發射readyRead()信號，使用readDataGgram()函數來讀取接收到的數據報。
  • UDP消息傳播有單播，廣播，組播三種模式。
  • 單播模式：一個UDP客戶端發出的數據報只發送到另外一個指定的地址和端口號的UDP客戶端，是一對一的數據傳輸。
  • 廣播模式：一個UDP客戶端發出的數據報，在同一網絡範圍內其它全部的UDP客戶端均可以接收到；要獲取廣播數據只須要在數據報中指定接收端地址爲QHostAddress::Broadcast.通常的廣播地址是255.255.255.255
  • 組播模式：也成稱爲多播。UDP客戶端加入到一個組播IP地址指定的多播組，成員向組播地址發送的數據報組內成員均可以接收到，相似QQ羣的功能。QUdpSocket::joinMulticastGroup()函數實現加入多播組的功能，加入多播組後，UDP數據的收發與正常的UDP數據收發方法是同樣的。

UDP單播和廣播demo

  • 界面設計以下：

  • 綁定端口代碼以下：

    //綁定端口
  void MainWindow::on_actBundPort_triggered()
  {
  	quint16 localPort=ui->spbBindPort->value();
  	if(udpSocket->bind(localPort))//若是端口綁定成功
  	{
  		ui->plainTextEdit->appendPlainText("**已成功綁定");
  		ui->plainTextEdit->appendPlainText("**綁定端口："+QString::number(udpSocket->localPort()));
  		ui->actBundPort->setEnabled(false);
  		ui->actDisBund->setEnabled(true);
  	}
  	else
  	{
  		ui->plainTextEdit->appendPlainText("**綁定失敗");
  	}
  }

  • 單播發送消息代碼以下：

    //發送消息
  void MainWindow::on_btnSend_clicked()
  {
  	//目標IP地址
  	QString aimIP=ui->cbbxAimAddress->currentText();
  	//目標計算機Host地址
  	QHostAddress aAddress(aimIP);
  	//目標端口號
  	quint16 port=ui->spbAimPort->value();
  	QString msg=ui->txtSend->text();
  	//字符串轉QByteArray
  	QByteArray str=msg.toUtf8();
  	//單播發送數據包
  	udpSocket->writeDatagram(str,aAddress,port);//發送數據包，通常數據包的長度最大不超過512字節
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("[out] "+msg);
  	ui->txtSend->clear();
  	ui->txtSend->setFocus();
  }

  • 廣播發送消息，廣播消息的時候須要將目標地址更換爲特殊的地址，即廣播地址：QHostAddress::Broadcast通常爲255.255.255.255，廣播發送消息代碼以下：

    //廣播消息
  void MainWindow::on_btnBoardcast_clicked()
  {
  	quint16 aimPort=ui->spbAimPort->value();
  	QString msg=ui->txtSend->text();
  	QByteArray str=msg.toUtf8();
  	udpSocket->writeDatagram(str,QHostAddress::Broadcast,aimPort);
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("[boardcast] "+msg);
  	ui->txtSend->clear();
  	ui->txtSend->setFocus();
  }

  • 讀取數據報數據代碼以下：

    //讀取數據報數據
  void MainWindow::onSocketReadyRead()
  {
  	while(udpSocket->hasPendingDatagrams())
  	{
  		QByteArray datagram;
  		datagram.resize(udpSocket->pendingDatagramSize());
  		QHostAddress peerAddress;
  		quint16 peerPort;
  		udpSocket->readDatagram(datagram.data(),datagram.size(),&peerAddress,&peerPort);
  		QString str=datagram.data();
  		QString peer="[from "+peerAddress.toString()+QString::number(peerPort)+"] ";
  		ui->plainTextEdit->appendPlainText(peer+str);
  	}
  }

  • UDP解除綁定的端口號代碼以下：

    void MainWindow::on_actDisBund_triggered()
  {
  	udpSocket->abort();
  	ui->actBundPort->setEnabled(true);
  	ui->actDisBund->setEnabled(false);
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("**已解除綁定");
  }

UDP組播

  • 採用UDP組播必須使用一個組播地址，組播地址是D類IP地址，關於組播地址有以下的一下約定，以下圖所示：

  • UDP組播 Demo界面設計以下圖所示：

  • 組播UDP的初始化，代碼以下：

    udpSocket=new QUdpSocket(this);
  udpSocket->setSocketOption(QAbstractSocket::MulticastTtlOption,1);//MulticastTtlOption爲組播數據報的生存週期，數據報每誇一個路由會減1；缺省值爲1表示多播數據報只能在同一路由的局域網內傳播

  • 加入組播代碼：

    //加入組播槽函數
  void MainWindow::on_actAddMulticast_triggered()
  {
  	QString ip=ui->cbbxMulticastAddr->currentText();
  	groupAddress=QHostAddress(ip);//組播地址
  	quint16 groupPort=ui->spbPort->value();
  	if(udpSocket->bind(QHostAddress::AnyIPv4,groupPort,QUdpSocket::ShareAddress))//綁定端口
  	{
  		udpSocket->joinMulticastGroup(groupAddress);
  		ui->plainTextEdit->appendPlainText("加入組播成功！");
  		ui->plainTextEdit->appendPlainText("組播地址IP："+ip);
  		ui->plainTextEdit->appendPlainText("**綁定的端口："+QString::number(groupPort));
  		ui->actAddMulticast->setEnabled(false);
  		ui->actExitMulticast->setEnabled(true);
  		ui->cbbxMulticastAddr->setEnabled(false);
  	}
  	else
  	{
  		ui->plainTextEdit->appendPlainText("綁定端口失敗！");
  	}

  }

  • 退出組播代碼以下：

    //退出組播槽函數
  void MainWindow::on_actExitMulticast_triggered()
  {
  	udpSocket->leaveMulticastGroup(groupAddress);//退出組播
  	udpSocket->abort();//解除綁定
  	ui->actAddMulticast->setEnabled(true);
  	ui->actExitMulticast->setEnabled(false);
  	ui->cbbxMulticastAddr->setEnabled(true);
  	ui->plainTextEdit->appendPlainText("**已退出組播，解除端口綁定");
  }

  • 其它接收發消息和廣播收發消息一致。

其它網絡編程如Http，FTP，SNMP QT也都是支持的

  • 主要會用到QNetworkRequest、QNetworkReply和QNetworkAccessManager這些類
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