网络编程——TCP通信

代码

TCP服务端

mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QTcpServer>
#include <QTcpSocket>
#include <QVBoxLayout>
#include <QHBoxLayout>
#include <QPushButton>
#include <QTextBrowser>
#include <QLabel>
#include <QComboBox>
#include <QSpinBox>
#include <QHostInfo>
#include <QLineEdit>
#include <QNetworkInterface>
#include <QDebug>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

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

private:
    Ui::MainWindow *ui;    
    /* tcp 服务器 */
    QTcpServer *tcpServer;
    /* 通信套接字 */
    QTcpSocket *tcpSocket;
    /* 按钮 */
    QPushButton *pushButton[4];
    /* 标签文本 */
    QLabel *label[2];
    /* 水平容器 */
    QWidget *hWidget[3];
    /* 水平布局 */
    QHBoxLayout *hBoxLayout[3];
    /* 垂直容器 */
    QWidget *vWidget;
    /* 垂直布局 */
    QVBoxLayout *vBoxLayout;
    /* 文本浏览框 */
    QTextBrowser *textBrowser;
    /* 用于显示本地 ip */
    QComboBox *comboBox;
    /* 用于选择端口 */
    QSpinBox *spinBox;
    /* 文本输入框 */
    QLineEdit *lineEdit;
    /* 存储本地的 ip 列表地址 */
    QList<QHostAddress> IPlist;
    /* 获取本地的所有 ip */
    void getLocalHostIP();
private slots:
    /* 客户端连接处理槽函数 */
    void clientConnected();
    /* 开始监听槽函数 */
    void startListen();
    /* 停止监听槽函数 */
    void stopListen();
    /* 清除文本框时的内容 */
    void clearTextBrowser();
    /* 接收到消息 */
    void receiveMessages();
    /* 发送消息 */
    void sendMessages();
    /* 连接状态改变槽函数 */
    void socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState);
};
#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

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

    /* 设置主窗体的位置与大小 */
    this->setGeometry(0, 0, 800, 480);

    /* 实例化 tcp 服务器与 tcp 套接字 */
    tcpServer = new QTcpServer(this);
    tcpSocket = new QTcpSocket(this);

    /* 开始监听按钮 */
    pushButton[0] = new QPushButton();
    /* 停止监听按钮 */
    pushButton[1] = new QPushButton();
    /* 清空聊天文本按钮 */
    pushButton[2] = new QPushButton();
    /* 发送消息按钮 */
    pushButton[3] = new QPushButton();

    /* 水平布局一 */
    hBoxLayout[0] = new QHBoxLayout();
    /* 水平布局二 */
    hBoxLayout[1] = new QHBoxLayout();
    /* 水平布局三 */
    hBoxLayout[2] = new QHBoxLayout();
    /* 水平布局四 */
    hBoxLayout[3] = new QHBoxLayout();

    /* 水平容器一 */
    hWidget[0] = new QWidget();
    /* 水平容器二 */
    hWidget[1] = new QWidget();
    /* 水平容器三 */
    hWidget[2] = new QWidget();

    vWidget = new QWidget();
    vBoxLayout = new QVBoxLayout();

    /* 标签实例化 */
    label[0] = new QLabel();
    label[1] = new QLabel();

    lineEdit = new QLineEdit();
    comboBox = new QComboBox();
    spinBox = new QSpinBox();
    textBrowser = new QTextBrowser();

    label[0]->setText("监听 IP 地址：");
    label[1]->setText("监听端口：");

    /* 设置标签根据文本文字大小自适应大小 */
    label[0]->setSizePolicy(QSizePolicy::Fixed,
    QSizePolicy::Fixed);
    label[1]->setSizePolicy(QSizePolicy::Fixed,
    QSizePolicy::Fixed);

    /* 设置端口号的范围，注意不要与主机的已使用的端口号冲突 */
    spinBox->setRange(10000, 99999);

    pushButton[0]->setText("开始监听");
    pushButton[1]->setText("停止监听");
    pushButton[2]->setText("清空文本");
    pushButton[3]->setText("发送消息");

    /* 设置停止监听状态不可用 */
    pushButton[1]->setEnabled(false);

    /* 设置输入框默认的文本 */
    lineEdit->setText("www.openedv.com 正点原子论坛");

    /* 水平布局一添加内容 */
    hBoxLayout[0]->addWidget(pushButton[0]);
    hBoxLayout[0]->addWidget(pushButton[1]);
    hBoxLayout[0]->addWidget(pushButton[2]);

    /* 设置水平容器一的布局为水平布局一 */
    hWidget[0]->setLayout(hBoxLayout[0]);

    /* 水平布局二添加内容 */
    hBoxLayout[1]->addWidget(label[0]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(comboBox);
    hBoxLayout[1]->addWidget(label[1]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(spinBox);

    /* 设置水平容器二的布局为水平布局二 */
    hWidget[1]->setLayout(hBoxLayout[1]);

    /* 水平布局三添加内容 */
    hBoxLayout[2]->addWidget(lineEdit);
    hBoxLayout[2]->addWidget(pushButton[3]);

    /* 设置水平容器三的布局为水平布局一 */
    hWidget[2]->setLayout(hBoxLayout[2]);

    /* 垂直布局添加内容 */
    vBoxLayout->addWidget(textBrowser);
    vBoxLayout->addWidget(hWidget[1]);
    vBoxLayout->addWidget(hWidget[0]);
    vBoxLayout->addWidget(hWidget[2]);

    /* 设置垂直容器的布局为垂直布局 */
    vWidget->setLayout(vBoxLayout);

    /* 居中显示 */
    setCentralWidget(vWidget);

    /* 获取本地 ip */
    getLocalHostIP();

    /* 信号槽连接 */
    connect(pushButton[0], SIGNAL(clicked()),
    this, SLOT(startListen()));
    connect(pushButton[1], SIGNAL(clicked()),
    this, SLOT(stopListen()));
    connect(pushButton[2], SIGNAL(clicked()),
    this, SLOT(clearTextBrowser()));
    connect(pushButton[3], SIGNAL(clicked()),
    this, SLOT(sendMessages()));
    connect(tcpServer, SIGNAL(newConnection()),
    this, SLOT(clientConnected()));
}

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

/* 新的客户端连接 */
void MainWindow::clientConnected()
{
    /* 获取客户端的套接字 */
    tcpSocket = tcpServer->nextPendingConnection();
    /* 客户端的 ip 信息 */
    QString ip = tcpSocket->peerAddress().toString();
    /* 客户端的端口信息 */
    quint16 port = tcpSocket->peerPort();
    /* 在文本浏览框里显示出客户端的连接信息 */
    textBrowser->append("客户端已连接");
    textBrowser->append("客户端 ip 地址:"
    + ip);
    textBrowser->append("客户端端口:" + QString::number(port));

    connect(tcpSocket, SIGNAL(readyRead()),
    this, SLOT(receiveMessages()));
    connect(tcpSocket,
            SIGNAL(stateChanged(QAbstractSocket::SocketState)),
            this,
            SLOT(socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState)));
}

/* 获取本地 IP */
void MainWindow::getLocalHostIP()
{
    // /* 获取主机的名称 */
    // QString hostName = QHostInfo::localHostName();

    // /* 主机的信息 */
    // QHostInfo hostInfo = QHostInfo::fromName(hostName);

    // /* ip 列表,addresses 返回 ip 地址列表，注意主机应能从路由器获取到
    // * IP，否则可能返回空的列表（ubuntu 用此方法只能获取到环回 IP） */
    // IPlist = hostInfo.addresses();
    // qDebug()<<IPlist<<endl;

    // /* 遍历 IPlist */
    // foreach (QHostAddress ip, IPlist) {
    // if (ip.protocol() == QAbstractSocket::IPv4Protocol)
    // comboBox->addItem(ip.toString());
    // }

    /* 获取所有的网络接口，
    * QNetworkInterface 类提供主机的 IP 地址和网络接口的列表 */
    QList<QNetworkInterface> list
    = QNetworkInterface::allInterfaces();

    /* 遍历 list */
    foreach (QNetworkInterface interface, list) {
        /* QNetworkAddressEntry 类存储 IP 地址子网掩码和广播地址 */
        QList<QNetworkAddressEntry> entryList = interface.addressEntries();

        /* 遍历 entryList */
        foreach (QNetworkAddressEntry entry, entryList) {
            /* 过滤 IPv6 地址，只留下 IPv4 */
            if (entry.ip().protocol() ==
            QAbstractSocket::IPv4Protocol) {
                comboBox->addItem(entry.ip().toString());
                /* 添加到 IP 列表中 */
                IPlist<<entry.ip();
            }
        }
    }
}

/* 开始监听 */
void MainWindow::startListen()
{
    /* 需要判断当前主机是否有 IP 项 */
    if (comboBox->currentIndex() != -1) {
        qDebug()<<"start listen"<<endl;
        tcpServer->listen(IPlist[comboBox->currentIndex()], spinBox->value());

        /* 设置按钮与下拉列表框的状态 */
        pushButton[0]->setEnabled(false);
        pushButton[1]->setEnabled(true);
        comboBox->setEnabled(false);
        spinBox->setEnabled(false);

        /* 在文本浏览框里显示出服务端 */
        textBrowser->append("服务器 IP 地址：" + comboBox->currentText());
        textBrowser->append("正在监听端口：" + spinBox->text());
    }
}

/* 停止监听 */
void MainWindow::stopListen()
{
    qDebug()<<"stop listen"<<endl;
    /* 停止监听 */
    tcpServer->close();

    /* 如果是连接上了也应该断开，如果不断开客户端还能继续发送信息，
    * 因为 socket 未断开，还在监听上一次端口 */
    if (tcpSocket->state() == tcpSocket->ConnectedState)
        tcpSocket->disconnectFromHost();
    /* 设置按钮与下拉列表框的状态 */
    pushButton[1]->setEnabled(false);
    pushButton[0]->setEnabled(true);
    comboBox->setEnabled(true);
    spinBox->setEnabled(true);

    /* 将停止监听的信息添加到文本浏览框中 */
    textBrowser->append("已停止监听端口：" + spinBox->text());
}

/* 清除文本浏览框里的内容 */
void MainWindow::clearTextBrowser()
{
    /* 清除文本浏览器的内容 */
    textBrowser->clear();
}

/* 服务端接收消息 */
void MainWindow::receiveMessages()
{
    /* 读取接收到的消息 */
    QString messages = "客户端：" + tcpSocket->readAll();
    textBrowser->append(messages);
}

/* 服务端发送消息 */
void MainWindow::sendMessages()
{
    if(NULL == tcpSocket)
        return;

    /* 如果已经连接 */
    if(tcpSocket->state() == tcpSocket->ConnectedState) {
        /* 发送消息 */
        tcpSocket->write(lineEdit->text().toUtf8().data());
        /* 在服务端插入发送的消息 */
        textBrowser->append("服务端：" + lineEdit->text());
    }
}

/* 服务端状态改变 */
void MainWindow::socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState state)
{
    switch (state) {
        case QAbstractSocket::UnconnectedState:
            textBrowser->append("scoket 状态：UnconnectedState");
            break;
        case QAbstractSocket::ConnectedState:
            textBrowser->append("scoket 状态：ConnectedState");
            break;
        case QAbstractSocket::ConnectingState:
            textBrowser->append("scoket 状态：ConnectingState");
            break;
        case QAbstractSocket::HostLookupState:
            textBrowser->append("scoket 状态：HostLookupState");
            break;
        case QAbstractSocket::ClosingState:
            textBrowser->append("scoket 状态：ClosingState");
            break;
        case QAbstractSocket::ListeningState:
            textBrowser->append("scoket 状态：ListeningState");
            break;
        case QAbstractSocket::BoundState:
            textBrowser->append("scoket 状态：BoundState");
            break;
        default:
            break;
    }
}

TCP客户端

mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QTcpServer>
#include <QTcpSocket>
#include <QVBoxLayout>
#include <QHBoxLayout>
#include <QPushButton>
#include <QTextBrowser>
#include <QLabel>
#include <QComboBox>
#include <QSpinBox>
#include <QHostInfo>
#include <QLineEdit>
#include <QNetworkInterface>
#include <QDebug>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

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

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    /* 通信套接字 */
    QTcpSocket *tcpSocket;
    /* 按钮 */
    QPushButton *pushButton[4];
    /* 标签文本 */
    QLabel *label[2];
    /* 水平容器 */
    QWidget *hWidget[3];
    /* 水平布局 */
    QHBoxLayout *hBoxLayout[3];
    /* 垂直容器 */
    QWidget *vWidget;
    /* 垂直布局 */
    QVBoxLayout *vBoxLayout;
    /* 文本浏览框 */
    QTextBrowser *textBrowser;
    /* 用于显示本地 ip */
    QComboBox *comboBox;
    /* 用于选择端口 */
    QSpinBox *spinBox;
    /* 文本输入框 */
    QLineEdit *lineEdit;
    /* 存储本地的 ip 列表地址 */
    QList<QHostAddress> IPlist;
    /* 获取本地的所有 ip */
    void getLocalHostIP();
private slots:
    /* 连接 */
    void toConnect();
    /* 断开连接 */
    void toDisConnect();
    /* 已连接 */
    void connected();
    /* 已断开连接 */
    void disconnected();
    /* 清除文本框时的内容 */
    void clearTextBrowser();
    /* 接收到消息 */
    void receiveMessages();
    /* 发送消息 */
    void sendMessages();
    /* 连接状态改变槽函数 */
    void socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState);
};
#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    /* 设置主窗体的位置与大小 */
    this->setGeometry(0, 0, 800, 480);

    /* tcp 套接字 */
    tcpSocket = new QTcpSocket(this);

    /* 开始监听按钮 */
    pushButton[0] = new QPushButton();
    /* 停止监听按钮 */
    pushButton[1] = new QPushButton();
    /* 清空聊天文本按钮 */
    pushButton[2] = new QPushButton();
    /* 发送消息按钮 */
    pushButton[3] = new QPushButton();

    /* 水平布局一 */
    hBoxLayout[0] = new QHBoxLayout();
    /* 水平布局二 */
    hBoxLayout[1] = new QHBoxLayout();
    /* 水平布局三 */
    hBoxLayout[2] = new QHBoxLayout();
    /* 水平布局四 */
    hBoxLayout[3] = new QHBoxLayout();

    /* 水平容器一 */
    hWidget[0] = new QWidget();
    /* 水平容器二 */
    hWidget[1] = new QWidget();
    /* 水平容器三 */
    hWidget[2] = new QWidget();


    vWidget = new QWidget();
    vBoxLayout = new QVBoxLayout();

    /* 标签实例化 */
    label[0] = new QLabel();
    label[1] = new QLabel();

    lineEdit = new QLineEdit();
    comboBox = new QComboBox();
    spinBox = new QSpinBox();
    textBrowser = new QTextBrowser();

    label[0]->setText("服务器地址：");
    label[1]->setText("服务器端口：");

    /* 设置标签根据文本文字大小自适应大小 */
    label[0]->setSizePolicy(QSizePolicy::Fixed,
    QSizePolicy::Fixed);
    label[1]->setSizePolicy(QSizePolicy::Fixed,
    QSizePolicy::Fixed);

    /* 设置端口号的范围，注意不要与主机的已使用的端口号冲突 */
    spinBox->setRange(10000, 99999);

    pushButton[0]->setText("连接服务器");
    pushButton[1]->setText("断开连接");
    pushButton[2]->setText("清空文本");
    pushButton[3]->setText("发送消息");

    /* 设置停止监听状态不可用 */
    pushButton[1]->setEnabled(false);

    /* 设置输入框默认的文本 */
    lineEdit->setText("广州星翼电子科技有限公司");

    /* 水平布局一添加内容 */
    hBoxLayout[0]->addWidget(pushButton[0]);
    hBoxLayout[0]->addWidget(pushButton[1]);
    hBoxLayout[0]->addWidget(pushButton[2]);

    /* 设置水平容器的布局为水平布局一 */
    hWidget[0]->setLayout(hBoxLayout[0]);

    hBoxLayout[1]->addWidget(label[0]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(comboBox);
    hBoxLayout[1]->addWidget(label[1]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(spinBox);

    /* 设置水平容器的布局为水平布局二 */
    hWidget[1]->setLayout(hBoxLayout[1]);

    /* 水平布局三添加内容 */
    hBoxLayout[2]->addWidget(lineEdit);
    hBoxLayout[2]->addWidget(pushButton[3]);

    /* 设置水平容器三的布局为水平布局一 */
    hWidget[2]->setLayout(hBoxLayout[2]);

    /* 垂直布局添加内容 */
    vBoxLayout->addWidget(textBrowser);
    vBoxLayout->addWidget(hWidget[1]);
    vBoxLayout->addWidget(hWidget[0]);
    vBoxLayout->addWidget(hWidget[2]);

    /* 设置垂直容器的布局为垂直布局 */
    vWidget->setLayout(vBoxLayout);

    /* 居中显示 */
    setCentralWidget(vWidget);

    /* 获取本地 ip */
    getLocalHostIP();

    /* 信号槽连接 */
    connect(pushButton[0], SIGNAL(clicked()),
    this, SLOT(toConnect()));
    connect(pushButton[1], SIGNAL(clicked()),
    this, SLOT(toDisConnect()));
    connect(pushButton[2], SIGNAL(clicked()),
    this, SLOT(clearTextBrowser()));
    connect(pushButton[3], SIGNAL(clicked()),
    this, SLOT(sendMessages()));
    connect(tcpSocket, SIGNAL(connected()),
    this, SLOT(connected()));
    connect(tcpSocket, SIGNAL(disconnected()),
    this, SLOT(disconnected()));
    connect(tcpSocket, SIGNAL(readyRead()),
    this, SLOT(receiveMessages()));
    connect(tcpSocket,
            SIGNAL(stateChanged(QAbstractSocket::SocketState)),
            this,
            SLOT(socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState)));
}


void MainWindow::toConnect()
{
    /* 如果连接状态还没有连接 */
    if (tcpSocket->state() != tcpSocket->ConnectedState) {
        /* 指定 IP 地址和端口连接 */
        tcpSocket->connectToHost(IPlist[comboBox->currentIndex()],
        spinBox->value());
    }
}

void MainWindow::toDisConnect()
{
    /* 断开连接 */
    tcpSocket->disconnectFromHost();

    /* 关闭 socket*/
    tcpSocket->close();
}

void MainWindow::connected()
{
    /* 显示已经连接 */
    textBrowser->append("已经连上服务端");

    /* 设置按钮与下拉列表框的状态 */
    pushButton[0]->setEnabled(false);
    pushButton[1]->setEnabled(true);
    comboBox->setEnabled(false);
    spinBox->setEnabled(false);
}

void MainWindow::disconnected()
{
    /* 显示已经断开连接 */
    textBrowser->append("已经断开服务端");

    /* 设置按钮与下拉列表框的状态 */
    pushButton[1]->setEnabled(false);
    pushButton[0]->setEnabled(true);
    comboBox->setEnabled(true);
    spinBox->setEnabled(true);
}

/* 获取本地 IP */
void MainWindow::getLocalHostIP()
{
    // /* 获取主机的名称 */
    // QString hostName = QHostInfo::localHostName();

    // /* 主机的信息 */
    // QHostInfo hostInfo = QHostInfo::fromName(hostName);

    // /* ip 列表,addresses 返回 ip 地址列表，注意主机应能从路由器获取到
    // * IP，否则可能返回空的列表（ubuntu 用此方法只能获取到环回 IP） */
    // IPlist = hostInfo.addresses();
    // qDebug()<<IPlist<<endl;

    // /* 遍历 IPlist */
    // foreach (QHostAddress ip, IPlist) {
    // if (ip.protocol() == QAbstractSocket::IPv4Protocol)
    // comboBox->addItem(ip.toString());
    // }

    /* 获取所有的网络接口，
    * QNetworkInterface 类提供主机的 IP 地址和网络接口的列表 */
    QList<QNetworkInterface> list
    = QNetworkInterface::allInterfaces();

    /* 遍历 list */
    foreach (QNetworkInterface interface, list) {

        /* QNetworkAddressEntry 类存储 IP 地址子网掩码和广播地址 */
        QList<QNetworkAddressEntry> entryList
        = interface.addressEntries();

        /* 遍历 entryList */
        foreach (QNetworkAddressEntry entry, entryList) {
            /* 过滤 IPv6 地址，只留下 IPv4 */
            if (entry.ip().protocol() ==
            QAbstractSocket::IPv4Protocol) {
                comboBox->addItem(entry.ip().toString());
                /* 添加到 IP 列表中 */
                IPlist<<entry.ip();
            }
        }
    }
}

/* 清除文本浏览框里的内容 */
void MainWindow::clearTextBrowser()
{
    /* 清除文本浏览器的内容 */
    textBrowser->clear();
}

/* 客户端接收消息 */
void MainWindow::receiveMessages()
{
    /* 读取接收到的消息 */
    QString messages = tcpSocket->readAll();
    textBrowser->append("服务端：" + messages);
}

/* 客户端发送消息 */
void MainWindow::sendMessages()
{
    if(NULL == tcpSocket)
        return;

    if(tcpSocket->state() == tcpSocket->ConnectedState) {
        /* 客户端显示发送的消息 */
        textBrowser->append("客户端：" + lineEdit->text());

        /* 发送消息 */
        tcpSocket->write(lineEdit->text().toUtf8().data());
    }
}

/* 客户端状态改变 */
void MainWindow::socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState state)
{
    switch (state) {
        case QAbstractSocket::UnconnectedState:
            textBrowser->append("scoket 状态：UnconnectedState");
            break;
        case QAbstractSocket::ConnectedState:
            textBrowser->append("scoket 状态：ConnectedState");
            break;
        case QAbstractSocket::ConnectingState:
            textBrowser->append("scoket 状态：ConnectingState");
            break;
        case QAbstractSocket::HostLookupState:
            textBrowser->append("scoket 状态：HostLookupState");
            break;
        case QAbstractSocket::ClosingState:
            textBrowser->append("scoket 状态：ClosingState");
            break;
        case QAbstractSocket::ListeningState:
            textBrowser->append("scoket 状态：ListeningState");
            break;
        case QAbstractSocket::BoundState:
            textBrowser->append("scoket 状态：BoundState");
            break;
        default:
            break;
    }
}

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

效果