QT -- TcpSocket实例，使用Qt中的tcp通信协议，构建客户端和服务端，实现局域网通信软件功能

1.简介

TCP通信协议是面向对象，可靠的连接服务，正因为这是它最大的特点，因此在诸多领域应用广泛，在使用Qt进行面向对象的设计的时候，也常常用到TCP通信，而在Qt中，TCP协议被封装成了一个更易调用的类。此篇博文将使用Qt中的TCP通信来实现客户端和服务端的连接交互通信，以此作为延伸。
在之前的一篇博文中 ，Linux中C语言构建TCP通信，使用了C语言对TCP协议进行调用，来实现客户端和服务端的通信连接。而Qt中的TCP通信连接步骤和C语言中原生tcp连接的步骤一样，大体都是分为以下大类

• 创建套接字
• 绑定本机地址和端口
• 设置监听套接字
• 主动向服务器（客户端）发送请求
• 客户端（服务器）接受连接请求
• 接受/发送数据
• （双方）关闭套接字

区别在于，Qt中调用TCP的方式简单，可以实现如下的效果

以下是详细的实际实现

2.项目创建和界面构建

1）流程图

TCP协议通信逻辑图有下图，根据此逻辑图，可以更好的理解Qt中的TCP协议的调用

2）项目构建

创建widget项目，除自有界面外，再添加一个新的界面，构建如下图所示的项目文件树

3）界面构建

客户端界面构建

服务端界面构建

两个界面大体是构建上面是显示消息栏。下面是输入消息发送栏。

3.代码设计

1）项目pro添加

第一步需要在项目的pro文件中添加网络通信模块

QT       += network

2）客户端设计

a. clientwidget.h

首先需要添加所需头文件，用于tcp通信

#include 

之后是tcp通信的类的声明以及一个相应键盘事件的事件过滤器

private:
    QTcpSocket *tcpSocket;
protected:
    bool eventFilter(QObject *target, QEvent *event);//事件过滤器
};

b.clientwdige.cpp

同样是添加所需工具头文件

#include 
#include 
#include 
#include 

之后是构造函数和部分相关函数的设计

ClientWidget::ClientWidget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::ClientWidget)
{
    ui->setupUi(this);
    this->setWindowTitle("客户端");
    this->resize(500,300);
    this->setMinimumSize(500,300);
    tcpSocket = new QTcpSocket(this);
    connect(tcpSocket,&QTcpSocket::connected,
            [=]()
            {
                ui->textEditRead->setText("与服务器成功连接");
                qDebug() << "连接成功";

            }
            );
    connect(tcpSocket,&QTcpSocket::readyRead,
            [=]()
            {
                QByteArray array = tcpSocket->readAll();
                ui->textEditRead->append(array);
            }
            );
    ui->ButtonSend->setFocus();
    ui->ButtonSend->setDefault(true);
    //ui->ButtonSend->setShortcut(Qt::Key_Enter|Qt::Key_Return);
    ui->textEditWrite->installEventFilter(this);//设置完后自动调用其eventFilter函数
}

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

void ClientWidget::on_ButtonConnect_clicked()
{
    //获取服务器端口和ip
    QString ip = ui->lineEditIp->text();
    qint16 port = ui->lineEditPort->text().toInt();
    //与服务器进行连接
    tcpSocket->connectToHost(QHostAddress(ip),port);
}

void ClientWidget::on_ButtonSend_clicked()
{
    //获取编辑框内容
    QTime cur_time = QTime::currentTime();
    QString str = ui->textEditWrite->toPlainText();
    QString time_info = cur_time.toString("hh:mm:ss");
    QString str_info = QString("客户端: %1 [%2]").arg(str).arg(time_info);
    //发送数据
    tcpSocket->write(str_info.toUtf8().data());
    ui->textEditWrite->clear();

    //ui->textEditWrite->setFocus();
}

void ClientWidget::on_ButtonClose_clicked()
{
    //主动断开连接
    tcpSocket->disconnectFromHost();
    ui->textEditRead->setText("与服务器断开连接!");
    tcpSocket->close();
}

3）服务端设计

a.serverwidget.h

添加头文件

#include    //监听套接字
#include    //通信套接字

通信套接字声明实现和事件过滤器

private:
    QTcpServer *tcpServer;
    QTcpSocket *tcpSocket;
protected:
    bool eventFilter(QObject *target, QEvent *event);//事件过滤器

b.serverwidget.cpp

添加工具头文件

#include 
#include 

构造函数设计

ServerWidget::ServerWidget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::ServerWidget)
{
    ui->setupUi(this);
    tcpServer = NULL;
    tcpSocket = NULL;
    //
    tcpServer  = new QTcpServer(this);
    tcpSocket = new QTcpSocket(this);
    tcpServer->listen(QHostAddress::Any,8888);
    this->setWindowTitle("服务器(端口:8888)");
    this->resize(500,300);
    this->setMinimumSize(500,300);

    connect(tcpServer,&QTcpServer::newConnection,
            [=]()
            {
                //取出建立好连接的套接字
                tcpSocket = tcpServer->nextPendingConnection();
                //获取对方的ip和端口s
                static QString ip = tcpSocket->peerAddress().toString();
                static qint16 port = tcpSocket->peerPort();
                QString temp = QString("[%1:%2] : 成功连接").arg(ip).arg(port);
                ui->textEditRead->setText(temp);

                connect(tcpSocket,&QTcpSocket::readyRead,
                        [=]()
                        {
                            //从通信套接字中取出内容
                            QByteArray array = tcpSocket->readAll();
                            ui->textEditRead->append(array);        //追加添加内容
                        }
                        );
            }
            );
//    connect(tcpSocket,&QTcpSocket::readyRead,
//            [=]()
//            {
//                //从通信套接字中取出内容
//                QByteArray array = tcpSocket->readAll();
//                ui->textEditRead->append(array);        //追加添加内容
//            }
//            );
    ui->ButtonSend->setFocus();
    ui->ButtonSend->setDefault(true);
    //ui->ButtonSend->setShortcut(Qt::Key_Enter|Qt::Key_Return);
    ui->textEditWrite->installEventFilter(this);//设置完后自动调用其eventFilter函数

}

经此设计构建之后可以实现如上的功能操作，有此基础之后可以自定定义自己的服务器，如智能小车的控制，摄像头图像的传递识别等等

4.源代码附录

clientwidget.h

#ifndef CLIENTWIDGET_H
#define CLIENTWIDGET_H

#include 
#include 

namespace Ui {
class ClientWidget;
}

class ClientWidget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit ClientWidget(QWidget *parent = nullptr);
    ~ClientWidget();

private slots:
    void on_ButtonSend_clicked();

    void on_ButtonConnect_clicked();

    void on_ButtonClose_clicked();

private:
    Ui::ClientWidget *ui;

private:
    QTcpSocket *tcpSocket;
protected:
    bool eventFilter(QObject *target, QEvent *event);//事件过滤器
};

#endif // CLIENTWIDGET_H

clientwidget.cpp

#include "clientwidget.h"
#include "ui_clientwidget.h"
#include 
#include 
#include 
#include 

ClientWidget::ClientWidget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::ClientWidget)
{
    ui->setupUi(this);
    this->setWindowTitle("客户端");
    this->resize(500,300);
    this->setMinimumSize(500,300);
    tcpSocket = new QTcpSocket(this);
    connect(tcpSocket,&QTcpSocket::connected,
            [=]()
            {
                ui->textEditRead->setText("与服务器成功连接");
                qDebug() << "连接成功";

            }
            );
    connect(tcpSocket,&QTcpSocket::readyRead,
            [=]()
            {
                QByteArray array = tcpSocket->readAll();
                ui->textEditRead->append(array);
            }
            );
    ui->ButtonSend->setFocus();
    ui->ButtonSend->setDefault(true);
    //ui->ButtonSend->setShortcut(Qt::Key_Enter|Qt::Key_Return);
    ui->textEditWrite->installEventFilter(this);//设置完后自动调用其eventFilter函数
}

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

void ClientWidget::on_ButtonConnect_clicked()
{
    //获取服务器端口和ip
    QString ip = ui->lineEditIp->text();
    qint16 port = ui->lineEditPort->text().toInt();
    //与服务器进行连接
    tcpSocket->connectToHost(QHostAddress(ip),port);
}

void ClientWidget::on_ButtonSend_clicked()
{
    //获取编辑框内容
    QTime cur_time = QTime::currentTime();
    QString str = ui->textEditWrite->toPlainText();
    QString time_info = cur_time.toString("hh:mm:ss");
    QString str_info = QString("客户端: %1 [%2]").arg(str).arg(time_info);
    //发送数据
    tcpSocket->write(str_info.toUtf8().data());
    ui->textEditWrite->clear();

    //ui->textEditWrite->setFocus();
}



void ClientWidget::on_ButtonClose_clicked()
{
    //主动断开连接
    tcpSocket->disconnectFromHost();
    ui->textEditRead->setText("与服务器断开连接!");
    tcpSocket->close();
}

bool ClientWidget::eventFilter(QObject *target, QEvent *event)
{
    if(target == ui->textEditWrite)
        {
            if(event->type() == QEvent::KeyPress)//回车键
            {
                 QKeyEvent *k = static_cast<QKeyEvent *>(event);

                 if(k->key() == Qt::Key_Return)
                 {
                     on_ButtonSend_clicked();
                     return true;
                 }
            }
        }
        return QWidget::eventFilter(target,event);

}

serverwidget.h

#ifndef SERVERWIDGET_H
#define SERVERWIDGET_H

#include 
#include    //监听套接字
#include    //通信套接字

namespace Ui {
class ServerWidget;
}

class ServerWidget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit ServerWidget(QWidget *parent = nullptr);
    ~ServerWidget();
protected:
    bool eventFilter(QObject *target, QEvent *event);//事件过滤器

private slots:
    void on_ButtonClose_clicked();

    void on_ButtonSend_clicked();

private:
    Ui::ServerWidget *ui;

private:
    QTcpServer *tcpServer;
    QTcpSocket *tcpSocket;

//    QString ip;
//    qint16 port;

};

#endif // SERVERWIDGET_H

serverwidget.cpp

#include "serverwidget.h"
#include "ui_serverwidget.h"
#include 
#include 

ServerWidget::ServerWidget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::ServerWidget)
{
    ui->setupUi(this);
    tcpServer = NULL;
    tcpSocket = NULL;
    //
    tcpServer  = new QTcpServer(this);
    tcpSocket = new QTcpSocket(this);
    tcpServer->listen(QHostAddress::Any,8888);
    this->setWindowTitle("服务器(端口:8888)");
    this->resize(500,300);
    this->setMinimumSize(500,300);

    connect(tcpServer,&QTcpServer::newConnection,
            [=]()
            {
                //取出建立好连接的套接字
                tcpSocket = tcpServer->nextPendingConnection();
                //获取对方的ip和端口s
                static QString ip = tcpSocket->peerAddress().toString();
                static qint16 port = tcpSocket->peerPort();
                QString temp = QString("[%1:%2] : 成功连接").arg(ip).arg(port);
                ui->textEditRead->setText(temp);

                connect(tcpSocket,&QTcpSocket::readyRead,
                        [=]()
                        {
                            //从通信套接字中取出内容
                            QByteArray array = tcpSocket->readAll();
                            ui->textEditRead->append(array);        //追加添加内容
                        }
                        );
            }
            );
//    connect(tcpSocket,&QTcpSocket::readyRead,
//            [=]()
//            {
//                //从通信套接字中取出内容
//                QByteArray array = tcpSocket->readAll();
//                ui->textEditRead->append(array);        //追加添加内容
//            }
//            );
    ui->ButtonSend->setFocus();
    ui->ButtonSend->setDefault(true);
    //ui->ButtonSend->setShortcut(Qt::Key_Enter|Qt::Key_Return);
    ui->textEditWrite->installEventFilter(this);//设置完后自动调用其eventFilter函数

}

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

bool ServerWidget::eventFilter(QObject *target, QEvent *event)
{
    if(target == ui->textEditWrite)
        {
            if(event->type() == QEvent::KeyPress)//回车键
            {
                 QKeyEvent *k = static_cast<QKeyEvent *>(event);

                 if(k->key() == Qt::Key_Return)
                 {
                     on_ButtonSend_clicked();
                     return true;
                 }
            }
        }
        return QWidget::eventFilter(target,event);

}


void ServerWidget::on_ButtonSend_clicked()
{
    if(tcpSocket == NULL)
    {
        return ;
    }
    //获取编辑区内容
    QTime cur_time = QTime::currentTime();
    QString str = ui->textEditWrite->toPlainText();
    QString time_info = cur_time.toString("hh:mm:ss");
    QString str_info = QString("服务器: %1 [%2]").arg(str).arg(time_info);
    tcpSocket->write(str_info.toUtf8().data());
    ui->textEditWrite->clear();
}

void ServerWidget::on_ButtonClose_clicked()
{
    if(tcpSocket == NULL)
    //主动与客户端断开连接
    tcpSocket->disconnectFromHost();

    static QString ip = tcpSocket->peerAddress().toString();
    static qint16 port = tcpSocket->peerPort();
    QString showtemp = QString("[%1:%2] : 断开连接").arg(ip).arg(port);
    ui->textEditRead->setText(showtemp);

    tcpSocket->close();
    //this->close();
    tcpSocket = NULL;

}

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