c++中如何以服务器为消息转发跳板实现客户之间的TCP通讯

c++中如何以服务器为消息转发跳板实现客户之间的TCP通讯

小编我呢最近在学习TCP通讯，作为一个软工人，竟然今天才真正学习了解，╭(╯^╰)╮。大学颓废的故事以后可以给大家讲讲。
具体而言就是利用TCP通讯技术实现了A客户与B客户以服务器为消息转发跳板进行信息通讯。

这里主要涉及到了以下知识点：

• 通讯协议的设计
• 客户端类的设计
• 服务器窗口类的设计
• 服务器类的设计
• 服务器端tcp套接字类的设计

这里需要解释下为什么关于服务器的类有三个。

1. 第一个是服务器窗口类，这个类继承的是QWidget，这是个窗口组件，它将包含一个服务器类。
2. 服务器类继承的是QTcpServer，这是qt库中关于tcp连接的服务器类。主要目的是管理客户端与自身的tcp连接。
3. 服务器端tcp套接字类继承的是QTcpSocket，它主要负责单个TCP连接通路的服务器端的收发信息任务。
4. 由于这里的设计是客户端只能与服务器端进行通讯，也就是说，在任意时刻客户端连接上的tcp通路只会有1个。然而服务器端并不是如此，它在任意时刻可以同时连接多个客户端，这就导致服务器端需要管理这些tcp通路。这也是为什么需要将服务器类重新抽象为3个类。

通讯协议的设计

通讯协议的设计分为：

• 协议数据单元的设计
• 数据单元类型的设计
• 创建数据单元的函数方法设计

协议数据单元就是指在tcp连接通路中进行传输的单个单位的数据。这个数据是有格式，一般而言分为数据总长度、数据内容等等，且通过结构体进行组织。以下就是一个协议数据单元的结构体。具体内部设计看业务需要，所以不需要一样。

// 协议数据单元
struct PDU
{
   
    uint uiPDULen;   // 一个协议数据单元的总长度，包括uiPDULen, uiMsgType, caData, uiMsgLen, caMsg的长度
    uint uiMsgType;  // 数据类型
    char caData[64]; // 文件名
    uint uiMsgLen;   // 实际数据长度
    int caMsg[];     // 实际数据
};

数据单元类型的设计，通过用枚举进行声明各式各样的数据单元类型

// 消息类型
enum ENUM_MSG_TYPE
{
   
    ENUM_MSG_TYPE_MIN = 0x0,
    ENUM_MSG_TYPE_REGIST_REQUEST, // 注册请求
    ENUM_MSG_TYPE_REGIST_RESPOND, // 注册回复
    ENUM_MSG_TYPE_LOGIN_REQUEST,  // 登录请求
    ENUM_MSG_TYPE_LOGIN_RESPOND,  // 登录回复
    ENUM_MSG_TYPE_ONLINE_REQUEST, // 获取在线好友信息请求
    ENUM_MSG_TYPE_ONLINE_RESPOND, // 在线好友信息回复
    ENUM_MSG_TYPE_SEARCH_USR_REQUEST, // 搜索好友请求
    ENUM_MSG_TYPE_SEARCH_USR_RESPOND, // 搜索好友回复
    ENUM_MSG_TYPE_ADD_FRIEND_REQUEST, // 加好友请求
    ENUM_MSG_TYPE_ADD_FRIEND_RESPOND, // 加好友回复
    ENUM_MSG_TYPE_ADD_FRIEND_AGREE_REQUEST, // 同意加好友请求
    ENUM_MSG_TYPE_ADD_FRIEND_AGREE_RESPOND, // 同意加好友回复
    ENUM_MSG_TYPE_ADD_FRIEND_REJECT_REQUEST, // 拒绝加好友请求
    ENUM_MSG_TYPE_ADD_FRIEND_REJECT_RESPOND, // 拒绝加好友回复
    ENUM_MSG_TYPE_MAX = 0x00ffffff
};

创建协议数据单元的函数方法设计如下：

PDU *mkPDU(uint uiMsgLen)
{
   
    uint uiPDULen = sizeof(PDU) + uiMsgLen;
    PDU* pdu = (PDU*)malloc(uiPDULen); // 开辟一个uiPDULen个字节大小的空间
    if (pdu == nullptr)
    {
   
        exit(EXIT_FAILURE); // 程序停止执行所有剩余的代码，释放分配的内存，关闭打开的文件（执行与之关联的清理动作），并通知操作系统进程已结束。
    }
    memset(pdu