Qt的TCP通讯

最新推荐文章于 2023-05-24 17:18:30 发布

木千

最新推荐文章于 2023-05-24 17:18:30 发布

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分类专栏： Qt

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/mumufan05/article/details/105043903

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本文介绍了使用Qt进行TCP通信的基本步骤，包括服务端和客户端的创建及信号处理。服务端通过QTcpServer监听连接，利用newConnection信号获取QTcpSocket对象进行数据交互。客户端通过QTcpSocket连接服务端，处理readyRead和disconnected信号进行数据读写。文章还讨论了拆包封包问题，强调了接收端需要处理可能的分块数据，以正确重组消息。

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基本使用

使用Qt的进行TCP通讯，主要用到两个类，QTcpServer和QTcpSocket。前者主要用于服务端的监听，相当于原始socket中由socket函数创建的监听socket；后者主要用于读写数据，相当于原始socket中由accept函数返回的连接socket。

服务端的大致使用流程如下：

创建QTcpServer对象，调用listen函数进行IP和端口号的监听，执行过该函数后，客户端就可以进行连接操作了，创建的服务器直接就是多连接多消息服务器，不需要我们去处理并发连接的问题。
监听QTcpServer对象的newConnection信号，每当有客户端连接后就会发射该信号
在newConnection的槽函数中使用nextPendingConnection函数获取连接的客户端，返回值是一个QTcpSocket对象，我们就用该对象和客户端进行数据读写
得到QTcpSocket对象后绑定该对象的readyRead和disconnected信号，当客户端有数据发送过来时会发射readyRead信号，当客户端断开连接时会发射disconnected信号。

需要注意的是，一般需要在disconnected的槽函数中通过deleteLater函数删除该连接的QTcpSocket对象，如果不进行手动删除，Qt会在QTcpServer对象销毁时自动消除所有连接的QTcpSocket对象，在此之前，那些断开的QTcpSocket对象会一直占用内存，造成内存没必要的浪费。

客户端的大致使用流程如下：

创建QTcpSocket对象，绑定该对象的readyRead和disconnected信号，这点同服务端一样
调用connectToHost函数连接服务端
调用waitForConnected或其他函数判断是否连接成功
在readyRead的槽函数中收发数据
调用close函数断开连接，销毁该QTcpSocket对象

相对于服务端，客户端的disconnected倒是没那么重要，是否需要处理看情况而定。

拆包封包问题

首先需要了解的是readyRead信号的行为，该信号只有在有新数据到来时发射一次，与缓冲区中是否还有未读数据无关。比如发送端一次发来了十个字节的数据，但接收端一次只能读取五个字节，需要在一个信号响应过程中读两次，因为该信号只会发射一次。通常情况下要在槽函数中写一个循环来读取数据，如果缓冲区中的所有数据都读完了，再次调用read函数会返回0字节。
发送端处理起来比较简单，write函数会将指定的数据无脑写入缓冲区，由Qt自行处理封包拆包问题，比较麻烦的是接收端。
我们每次发送的数据长度是不确定的，而Qt又不管我们调用过几次write，也不管每次发送多少字节，都是无脑写入缓冲区，这样就可能回造成一个问题，如果每次发送的数据很小，接收端会一次接收到多次write的数据，如果发送的数据很大，接收端一次接收的数据又很可能不完整，需要接收几次才行，甚至还很可能在接收端的一次接收时会接收到两次不完整的数据，第一次的后半段和第二次的前半段。因此在接收端需要进行拆包封包的操作，自行拼凑我们想要的数据。

具体例子

我们首先定义一个接收端和发送端共用的数据协议

enum ProtocolType
{
   
	TEXT = 0,
	PICTURE,
	END,
	MAX
};

struct MYBSProtocol
{
   
	int length;
	ProtocolType type;
	char data[0];
};

然后是服务端

class Server : public QObject
{
   
	Q_OBJECT

public:
	explicit Server(QObject *parent = nullptr);
	~Server();

	void startListen(int nPort);
private:
	QTcpServer *m_server;

public slots :
	void onNewConnection();
	void onReadyRead();
	void onDisconnected();
};

Server::Server(QObject *parent)
	: QObject(parent)
{
   
	m_server = new QTcpServer;
}

Server::~Server()
{
   
	delete m_server;
}

void Server::startListen(int nPort)
{
   
	if (m_server->listen(QHostAddress::Any, nPort))
		qDebug() << "listen port "<< nPort << " ok";
	else
		qDebug() << "listen err";
	connect(m_server, SIGNAL(newConnection()), this, SLOT(onNewConnection()));
}

void Server::onNewConnection()
{
   
	QTcpSocket *socket = m_server->nextPendingConnection();
	QString ip = socket->peerAddress().toString();
	quint16 port = socket->peerPort();
	qDebug() << "new client connect:" << ip << ":" << port;
	connect(socket, SIGNAL(readyRead()<