Qt中网络编程的实现
目录
- 一、tcp/IP协议簇与udp
- 1、TCP/IP协议族
- 2、udp
- 3、常用的通讯协议小结
- 二、Qt中的tcp(这里只展示代码)
- 1、tcpsever
- 2、tcpclient
- 三、QT中的Udp
由于我没有系统的分享一些简单的计算机网络有关的,下面只是简单讲讲tcp/ip协议簇和udp
一、tcp/IP协议簇与udp
1、TCP/IP协议族
TCP/IP实际上是一个协同工作的通信家族,为网络通信提供通路。为方便讨论TCP/IP协议族,大体上分为三部分:
①、Internet协议(IP)。
②、传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
③、处于TCP和UDP之上的一组应用协议。它们包括:Telnet,文件传送协议(FTP),域名服务协议(DNS)和简单的邮件传送程序(SMTP)等。
2、udp
udp协议(用户数据报协议),它与TCP协议完全相反。提供不可靠、无连接和基于数据报的服务。不可靠意味着UDP协议无法保证数据从发送端正确的发送到接收端。如果数据在中途丢失,或者目的端通过数据校验发现数据错误而将其丢弃,则UDP协议的应用程序通常要自己处理数据确认、超时重传等逻辑性。
3、常用的通讯协议小结
1.3.1、tcp/ip
tcp只需要知道它是一种通讯方式就可以了,还有一个udp,那这两者之间的关系是什么。TCP/IP协议是一个协议簇。里面包括很多协议的。UDP只是其中的一个。之所以命名为TCP/IP协议,因为TCP,IP协议是两个很重要的协议,就用他两命名了,tcp是打电话,udp是发短信。
Ip(网络之间互连的协议,外文是Internet Protocol的外语缩写,中文缩写为“网协”。缩写为IP),通过设置ip地址就可以去访问网络,用的最多的ip协议是ipv4(ip协议v版本4),还有一个版本为ipv6,ipv4不够用了,Ipv4版本是32位的,一般分成4段,内存中就是一个无符号32位的整数,ipv6的话就是一个64位的整数,通过位数就知道ipv4和ipv6的区别,能保存多少个的地址。只不过用户并不需要去搞清楚。
现在常用的ip是127.0.0.1这个样子,点分格式(一个字符串)。点所隔开的区间就是一个字符。Ip地址有ABC三类地址。前三段是用来确定路由器,确定主机连上外围网上的哪一个路由,最后一段用来确定主机,确定主机是这个路由器上的第多少台,最多255台,0一般是用来做网关的。
ip对应的还有一个子网掩码
子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码--屏蔽一个IP地址的网络部分的"全1"比特模式。
对于A类地址来说,默认的子网掩码是255.0.0.0;
对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0;
对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。
子网掩码,一般是255.255.255.0。
ip地址的前三段来确定路由器,最后一段是主机位置。所以子网掩码理解为子网遮罩编码。
1.3.2、Socket
pc机对应在网络上就是一台主机,在这台Pc机上面会有多个进程需要访问网络,所以需要在Pc机的操作系统上面去有处理网络的东西,前人就定了一个“套接字”来专门处理网络(源IP地址和目的IP地址以及源端口号和目的端口号的组合称为套接字)。把一个主机拆分为N个网络端口(Port)一共会有65536个,short的最大范围,在这些端口当中,要注意0-5000的端口一般不用,用来给操作系统的进程来使用的。一般会用靠后一点的端口,这样比较安全,当然还有一些端口,比如8080端口也会用的比较多,一个进程只能占用一个端口,不能多进程占用同一个端口的情况,一个进程可以占用多个端口的,或者严谨一点,同一时刻一个端口只能由一个进程使用。网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换,这个连接的一端称为一个socket。
建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。socket本质是编程接口(API),对TCP/IP的封装,TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口,这就是Socket编程接口。通常也称作"套接字",用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄,可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。
1.3.3、tcp通信模型
c/s模型,客户端(c)/服务器(s)模型,一个服务器来对应多个客户端的处理,一对多的关系。以下步骤没有特殊指明,服务器和客户端是都需要有的步骤:
1.准备工作,根据自己使用语言所有库函数导入;
2. 确定版本信息,要确定socket版本,ip是有v4和v6两个版本的;
3. 创建socket,使用socket函数
4. 初始化协议地址簇 ;
5. 绑定,使用bind函数,把协议地址簇和socket绑定在一起,客户端不要绑定;
6. 服务器端有,需要监听 listen函数,客户端不需要这一步;
7. 服务器端需要接受连接,客户端需要连接服务器;
8. 连接完成之后,开始通讯,收发数据;
9. 通讯完成后关闭socket;
二、Qt中的tcp(这里只展示代码)
开始前在项目的.pro文件中加入这个network
1、tcpsever
tcpsever.h
#ifndef WIDGET_H #define WIDGET_H #include <QWidget> #include <QNetworkInterface>//网络信息 #include <QHostAddress>//id地址 #include <QTcpServer> //tcp协议 #include <QTcpSocket> //socket套接字 #include <QDebug> #include <QMessageBox> namespace Ui { class Widget; } class Widget : public QWidget { Q_OBJECT public: explicit Widget(QWidget *parent = 0); ~Widget(); private slots: void on_pushButton_listen_clicked(); void on_pushButton_send_clicked(); void newconnectslot();//连接 void readyRead_Slot();//读取信息 void disconnected_Slot();//断开 private slots: QString list_all_IPV4(); private: Ui::Widget *ui; //2、设置服务端和接收客户端的对象 QTcpServer *tcpServer; QTcpSocket *tcpSocket; }; #endif // WIDGET_H
tcpsever.cpp
#include "widget.h" #include "ui_widget.h" Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget) { ui->setupUi(this); //3、创建服务器对象 tcpSocket=NULL; tcpServer=new QTcpServer(this); //5、有客户端连接服务器发送信号 connect(tcpServer, SIGNAL(newConnection()), this, SLOT(newconnectslot())); QMessageBox::information(this,"本机联网端口显示",this->list_all_IPV4()); } Widget::~Widget() { delete ui; } void Widget::on_pushButton_listen_clicked() { //4、开始监听 QString sever_Address = ui->lineEdit_address->text(); quint16 port = ui->lineEdit_port->text().toInt(); QHostAddress host = QHostAddress(sever_Address); if(!tcpServer->isListening()){ //监听绑定的ip地址 if(!tcpServer->listen(host,port)) { qDebug()<<tcpServer->errorString(); return; }else{ qDebug()<<"监听成功"; ui->pushButton_listen->setText("停止监听"); } }else{ tcpServer->close(); ui->pushButton_listen->setText("开始监听"); } } QString Widget::list_all_IPV4(){ QString str; QList<QHostAddress> list=QNetworkInterface::allAddresses(); //获取本机的所有网卡的ip地址 foreach (QHostAddress address, list) { if(address.isNull()) continue; QAbstractSocket::NetworkLayerProtocol portocol=address.protocol(); //只提取IPv4地址 if(portocol!=QAbstractSocket::IPv4Protocol) continue; str = str +'\n\t'+address.toString() + '\n\t\t'; } return str; }; void Widget::newconnectslot(){ //6、接受客户端 tcpSocket = tcpServer->nextPendingConnection(); QString client_Info = "客户端:" + tcpSocket->peerAddress().toString() +" "+ "端口号:" + QString::number(tcpSocket->peerPort()); ui->textBrowser_clientInfo->setText(client_Info); //发送信号和读取关联 connect(tcpSocket, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readyRead_Slot())); //断开信号关联客户端 connect(tcpSocket, SIGNAL(disconnected()), this, SLOT(disconnected_Slot())); }; void Widget::on_pushButton_send_clicked() { if(tcpSocket != nullptr) { if(tcpSocket->isWritable()) { QString send = ui->plainTextEdit_sendInfo->toPlainText(); QByteArray sendarr = send.toLocal8Bit();//本地字符集与Unicode的转换 tcpSocket->write(sendarr); } } } void Widget::readyRead_Slot(){ if(tcpSocket != nullptr) { if(tcpSocket->isReadable()) { QByteArray recvAll = tcpSocket->readAll();//将数据全部读取 QString str = str.fromLocal8Bit(recvAll.data()); ui->textBrowser_recv->append(str); } } }; void Widget::disconnected_Slot(){ QMessageBox::information(this,"Client Close Signal","有客户离开"); };
2、tcpclient
tcpclient,h
#ifndef WIDGET_H #define WIDGET_H #include <QWidget> #include <QNetworkInterface>//网络信息 #include <QHostAddress>//id地址 #include <QTcpServer> //tcp协议 #include <QTcpSocket> //socket套接字 #include <QDebug> #include <QMessageBox> namespace Ui { class Widget; } class Widget : public QWidget { Q_OBJECT public: explicit Widget(QWidget *parent = 0); ~Widget(); private slots: void on_pushButton_listen_clicked(); void on_pushButton_send_clicked(); void readyRead_Slot();//读取信息 void disconnected_Slot();//断开 private: Ui::Widget *ui; QTcpSocket *client; bool socket_state; }; #endif // WIDGET_H
tcpclient.cpp
#include "widget.h" #include "ui_widget.h" Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget) { ui->setupUi(this); client = new QTcpSocket(this); socket_state = false; connect(client, SIGNAL(disconnected()), this, SLOT(disconnected_Slot())); connect(client, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readyRead_Slot())); } Widget::~Widget() { delete ui; } void Widget::on_pushButton_listen_clicked() { QString ipAddress = ui->lineEdit_address->text(); qint16 port = ui->lineEdit_port->text().toInt(); if(!socket_state) { client->connectToHost(ipAddress,port); if(client->waitForConnected(3000)){//等待3s,连不上会返回假 ui->pushButton_listen->setText("断开连接"); socket_state = true; }else{ qDebug()<<client->errorString(); return; } }else{ client->close(); QMessageBox::information(this,"消息提示","已经离开!",QMessageBox::Yes); ui->pushButton_listen->setText("连接"); socket_state = false; } } void Widget::readyRead_Slot(){ QByteArray data=client->readAll(); QString str=str.fromLocal8Bit(data.data()); ui->textBrowser_recv->append(str); }; void Widget::disconnected_Slot(){ qDebug()<<"离开"; } void Widget::on_pushButton_send_clicked() { QString datastr = ui->plainTextEdit_sendInfo->toPlainText(); QByteArray da = datastr.toLocal8Bit(); if(client->isOpen() && client->isValid()){ client->write(da); } }
三、QT中的Udp
初始操作同TCP操作
udp_test.h
#ifndef WIDGET_H #define WIDGET_H #include <QWidget> //1、包含相关的头文件 #include <QHostAddress> #include <QUdpSocket> #include <QDebug> namespace Ui { class Widget; } class Widget : public QWidget { Q_OBJECT public: explicit Widget(QWidget *parent = 0); ~Widget(); private slots: void on_pushButtonSend_clicked(); void readyReadSlot(); void on_pushButtonCLose_clicked(); private: Ui::Widget *ui; //2、定义udp对象 QUdpSocket *udpSocket; }; #endif // WIDGET_H
udp_test.cpp
#include "widget.h" #include "ui_widget.h" Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget) { ui->setupUi(this); //3、创建对象 udpSocket=new QUdpSocket(this); //4、关联读取的信号与槽 connect(udpSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readyReadSlot())); } Widget::~Widget() { delete ui; } void Widget::on_pushButtonSend_clicked() { udpSocket->writeDatagram(ui->plainTextEdit_sendInfo->toPlainText().toLocal8Bit(),//内容 QHostAddress(ui->lineEditIp->text()),//发送ip ui->lineEditPort->text().toInt());//发送的地址 } void Widget::on_pushButtonCLose_clicked() { udpSocket->bind(ui->lineEditPort_2->text().toInt()); } void Widget::readyReadSlot(){ quint64 size = udpSocket->bytesAvailable();//读取发过来的消息大小 QByteArray ba; ba.resize(size); QHostAddress address; quint16 port; udpSocket->readDatagram(ba.data(),size,&address,&port); QString str = QString::fromLocal8Bit(ba.data()); ui->textEdit_recvInfo->append(str); }
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