[QT编程系列-30]: 多进程机制 - QT Socket通信：QTcpSocket、QUdpSocket

目录

第1章 概述

1.1 概述

1.2 QT socket通信的本质

1.3 QUdpSocket相关的信号

1.4 QTcpSocket相关的信号

第2章 UDP通信示例

服务端代码：

客户端代码：

第3章 TCP通信代码示例

服务器端代码：

客户端代码：

第1章 概述

1.1 概述

在Qt中，通过套接字（socket）实现网络通信主要使用的是QTcpSocket和QUdpSocket类。QTcpSocket用于基于TCP协议的通信，而QUdpSocket用于基于UDP协议的通信。

在Qt中，使用TCP/IP协议进行网络通信可以使用QTcpSocket和QTcpServer类。QTcpServer用于创建服务器，监听连接请求并接受客户端连接，而QTcpSocket用于创建客户端，并与服务器建立连接。

1.2 QT socket通信的本质

QUdpSocket和QTcpSocket这两个类，是QT库提供的，应用程序，无论是服务器还是客户端，socket通信本质上就是创建应用程序的类和类对象，并且在socket库提供的QUdpSocket和QTcpSocket类和类对象之间进行对象间通信，当socket对象中有数据时，自动通过信号+槽机制，自动回调应用程序注册到socket对象中的槽函数。这就是QT socket通信的本质。

1.3 QUdpSocket相关的信号

QUdpSocket类在Qt中用于进行UDP网络通信。下面是QUdpSocket中一些常用的信号：

1. readyRead()：当有新的数据可读取时触发该信号。可以通过调用readDatagram()方法读取数据。

2. stateChanged(QAbstractSocket::SocketState state)：当QUdpSocket的状态发生变化时触发该信号。状态可以是QAbstractSocket::UnconnectedState（未连接状态）、QAbstractSocket::HostLookupState（主机查找状态）、QAbstractSocket::ConnectingState（连接中状态）、QAbstractSocket::ConnectedState（已连接状态）等。

3. errorOccurred(QAbstractSocket::SocketError socketError)：当QUdpSocket发生错误时触发该信号。通过socketError参数可以获取到具体的错误类型，例如QAbstractSocket::ConnectionRefusedError（连接被拒绝错误）、QAbstractSocket::RemoteHostClosedError（远程主机关闭连接错误）等。

这些信号可以通过连接到相关的槽函数来实现相应的逻辑处理。使用示例如下：

// 声明QUdpSocket对象
QUdpSocket *udpSocket;
// 连接信号和槽函数
connect(udpSocket, &QUdpSocket::readyRead, this, &MyClass::readReady);
connect(udpSocket, &QUdpSocket::stateChanged, this, &MyClass::socketStateChanged);
connect(udpSocket, &QUdpSocket::errorOccurred, this, &MyClass::socketErrorOccurred);
// 槽函数实现
void MyClass::readReady()
{
    QByteArray datagram;
    datagram.resize(udpSocket->pendingDatagramSize());
    QHostAddress senderAddress;
    quint16 senderPort;
    udpSocket->readDatagram(datagram.data(), datagram.size(), &senderAddress, &senderPort);
    // 处理读取到的数据
}
void MyClass::socketStateChanged(QAbstractSocket::SocketState state)
{
    // 处理状态变化
}
void MyClass::socketErrorOccurred(QAbstractSocket::SocketError socketError)
{
    // 处理错误
}

通过连接这些信号和相应的槽函数，可以实现对QUdpSocket对象的事件响应和处理。

1.4 QTcpSocket相关的信号

在Qt中，使用QTcpSocket类进行TCP网络通信。下面是QTcpSocket类的一些常见信号：

1. connected()：当TCP套接字成功连接到远程主机时发出的信号。

2. disconnected()：当TCP套接字与远程主机断开连接时发出的信号。

3. readyRead()：当有新的数据可供读取时发出的信号。可以通过调用read()方法读取数据。

4. bytesWritten(qint64 bytes)：当已成功写入一定字节数的数据后发出的信号。可以通过bytes参数获取已写入的字节数。

5. hostFound()：当QTcpSocket已成功查找到远程主机时发出的信号。

6. stateChanged(QAbstractSocket::SocketState state)：当QTcpSocket的状态发生变化时发出的信号。状态可以是QAbstractSocket::UnconnectedState（未连接状态）、QAbstractSocket::HostLookupState（主机查找状态）、QAbstractSocket::ConnectingState（连接中状态）、QAbstractSocket::ConnectedState（已连接状态）等。

7. errorOccurred(QAbstractSocket::SocketError socketError)：当QTcpSocket发生错误时发出的信号。通过socketError参数可以获取到具体的错误类型，例如QAbstractSocket::ConnectionRefusedError（连接被拒绝错误）、QAbstractSocket::RemoteHostClosedError（远程主机关闭连接错误）等。

这些信号可以通过连接到相关的槽函数来实现相应的逻辑处理。使用示例如下：

// 声明QTcpSocket对象
QTcpSocket *tcpSocket;
// 连接信号和槽函数
connect(tcpSocket, &QTcpSocket::connected, this, &MyClass::socketConnected);
connect(tcpSocket, &QTcpSocket::disconnected, this, &MyClass::socketDisconnected);
connect(tcpSocket, &QTcpSocket::readyRead, this, &MyClass::socketReadyRead);
connect(tcpSocket, &QTcpSocket::bytesWritten, this, &MyClass::bytesWritten);
connect(tcpSocket, &QTcpSocket::hostFound, this, &MyClass::hostFound);
connect(tcpSocket, &QTcpSocket::stateChanged, this, &MyClass::socketStateChanged);
connect(tcpSocket, &QTcpSocket::errorOccurred, this, &MyClass::socketErrorOccurred);
// 槽函数实现
void MyClass::socketConnected()
{
    // 处理连接成功事件
}
void MyClass::socketDisconnected()
{
    // 处理断开连接事件
}
void MyClass::socketReadyRead()
{
    // 处理有数据可读事件
}
void MyClass::bytesWritten(qint64 bytes)
{
    // 处理数据写入事件
}
void MyClass::hostFound()
{
    // 处理主机查找事件
}
void MyClass::socketStateChanged(QAbstractSocket::SocketState state)
{
    // 处理状态变化
}
void MyClass::socketErrorOccurred(QAbstractSocket::SocketError socketError)
{
    // 处理错误
}

通过连接这些信号和相应的槽函数，可以实现对QTcpSocket对象的事件响应和处理。

第2章 UDP通信示例

下面是一个简单的示例代码，展示了如何使用Qt进行UDP通信：

服务端代码：

// Server.h
#ifndef SERVER_H
#define SERVER_H
#include 
#include 
class Server : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit Server(QObject *parent = nullptr);
public slots:
    void readyRead();
private:
    QUdpSocket *udpSocket;
};
// Server.cpp
#include "Server.h"
Server::Server(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    //创建udp socket对象
    udpSocket = new QUdpSocket(this);
    //由于是服务器，需要绑定socket的IP地址和端口号
    udpSocket->bind(QHostAddress::Any, 12345);
    //在socket对象和Server应用程序之间建立信号与回调函数机制
    //当Server中有数据时，socket自动发送信号给Server应用程序，自动调用Server注册到Socket中的回调函数
    connect(udpSocket, &QUdpSocket::readyRead, this, &Server::readyRead);
}
// Server的应用程序
void Server::readyRead()
{
    while (udpSocket->hasPendingDatagrams()) {
        //为读取/接收数据准备缓冲区
        QByteArray datagram;
        datagram.resize(udpSocket->pendingDatagramSize());
        
        //为获取发送方信息准备对象
        QHostAddress senderAddress;
        quint16 senderPort;
        
        //应用程序从socket中读取数据
        udpSocket->readDatagram(datagram.data(), datagram.size(), &senderAddress, &senderPort);
        qDebug()