Qt實現網絡聊天室(客戶端,服務端)


1. 效果演示

  • 客戶端
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  • 服務器
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連接成功之后
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2. 預備知識

如果不知道網絡編程的可以去看我的上一篇文章C++網絡編程

在Qt中,實現網絡編程的方式比用C++或C實現要方便簡單許多,因為Qt已經替我們封裝好了,我們會使用就可以了,然后大家還需要了解Qt 的信號槽機制,可以參考我這篇文章,Qt信號槽


2.1 QTcpServer

QTcpServer 類用於監聽客戶端連接以及和客戶端建立連接,在使用之前先介紹一下這個類提供的一些常用 API 函數:

構造函數

QTcpServer::QTcpServer(QObject *parent = Q_NULLPTR);

給監聽的套接字設置監聽

bool QTcpServer::listen(const QHostAddress &address = QHostAddress::Any, quint16 port = 0);
// 判斷當前對象是否在監聽, 是返回true,沒有監聽返回false
bool QTcpServer::isListening() const;
// 如果當前對象正在監聽返回監聽的服務器地址信息, 否則返回 QHostAddress::Null
QHostAddress QTcpServer::serverAddress() const;
// 如果服務器正在監聽連接,則返回服務器的端口; 否則返回0
quint16 QTcpServer::serverPort() const

參數:
address:通過類 QHostAddress 可以封裝 IPv4、IPv6 格式的 IP 地址,QHostAddress::Any 表示自動綁定
port:如果指定為 0 表示隨機綁定一個可用端口。
返回值:綁定成功返回 true,失敗返回 false

得到和客戶端建立連接之后用於通信的 QTcpSocket 套接字對象,它是 QTcpServer 的一個子對象,當 QTcpServer 對象析構的時候會自動析構這個子對象,當然也可自己手動析構,建議用完之后自己手動析構這個通信的 QTcpSocket 對象。

QTcpSocket *QTcpServer::nextPendingConnection();

阻塞等待客戶端發起的連接請求,不推薦在單線程程序中使用,建議使用非阻塞方式處理新連接,即使用信號 newConnection() 。

bool QTcpServer::waitForNewConnection(int msec = 0, bool *timedOut = Q_NULLPTR);

參數:
msec:指定阻塞的最大時長,單位為毫秒(ms)
timeout:傳出參數,如果操作超時 timeout 為 true,沒有超時 timeout 為 false

2.2 QTcpServer信號

當接受新連接導致錯誤時,將發射如下信號。socketError 參數描述了發生的錯誤相關的信息

[signal] void QTcpServer::acceptError(QAbstractSocket::SocketError socketError);

每次有新連接可用時都會發出 newConnection () 信號。

[signal] void QTcpServer::newConnection();

2.3 QTcpSocket

QTcpSocket 是一個套接字通信類,不管是客戶端還是服務器端都需要使用。在 Qt 中發送和接收數據也屬於 IO 操作(網絡 IO)

構造函數

QTcpSocket::QTcpSocket(QObject *parent = Q_NULLPTR);

連接服務器,需要指定服務器端綁定的IP和端口信息。

[virtual] void QAbstractSocket::connectToHost(const QString &hostName, quint16 port, OpenMode openMode = ReadWrite, NetworkLayerProtocol protocol = AnyIPProtocol);

[virtual] void QAbstractSocket::connectToHost(const QHostAddress &address, quint16 port, OpenMode openMode = ReadWrite);

在 Qt 中不管調用讀操作函數接收數據,還是調用寫函數發送數據,操作的對象都是本地的由 Qt 框架維護的一塊內存。因此,調用了發送函數數據不一定會馬上被發送到網絡中,調用了接收函數也不是直接從網絡中接收數據,關於底層的相關操作是不需要使用者來維護的。

接收數據

// 指定可接收的最大字節數 maxSize 的數據到指針 data 指向的內存中
qint64 QIODevice::read(char *data, qint64 maxSize);
// 指定可接收的最大字節數 maxSize,返回接收的字符串
QByteArray QIODevice::read(qint64 maxSize);
// 將當前可用操作數據全部讀出,通過返回值返回讀出的字符串
QByteArray QIODevice::readAll();

2.4 QTcpSocket信號

在使用 QTcpSocket 進行套接字通信的過程中,如果該類對象發射出 readyRead() 信號,說明對端發送的數據達到了,之后就可以調用 read 函數接收數據了。

[signal] void QIODevice::readyRead();

調用 connectToHost() 函數並成功建立連接之后發出 connected() 信號。
在套接字斷開連接時發出 disconnected() 信號。

調用 connectToHost() 函數並成功建立連接之后發出 connected() 信號。
[signal] void QAbstractSocket::disconnected();

3. 通信流程

3.1 服務器端

  • 創建套接字服務器 QTcpServer 對象
  • 通過 QTcpServer 對象設置監聽,即:QTcpServer::listen()
  • 基於 QTcpServer::newConnection() 信號檢測是否有新的客戶端連接
  • 如果有新的客戶端連接調用 QTcpSocket *QTcpServer::nextPendingConnection() 得到通信的套接字對象
  • 使用通信的套接字對象 QTcpSocket 和客戶端進行通信

頭文件

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();

private slots:
    void on_startServer_clicked();

    void on_sendMsg_clicked();

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QTcpServer* m_server;
    QTcpSocket* m_tcp;
};

3.2 客戶端

通信流程

  • 創建通信的套接字類 QTcpSocket 對象
  • 使用服務器端綁定的 IP 和端口連接服務器 QAbstractSocket::connectToHost()
  • 使用 QTcpSocket 對象和服務器進行通信

頭文件

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();

private slots:
    void on_connectServer_clicked();

    void on_sendMsg_clicked();

    void on_disconnect_clicked();

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QTcpSocket* m_tcp;
};


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