Qt实现简单TCP服务器

第Qt实现简单TCP服务器本文实例为大家分享了Qt学习记录之简单的TCP服务器，供大家参考，具体内容如下

简单的多连接TCP服务器​

本节我们使用Qt来编写一个简单的多连接TCP服务器程序，涉及到的功能有监听本地IP、打印上线客户端的IP端口号，接收客户端发来的文字信息并打印其IP端口号、单独或全部地向客户端发送文字信息、显示下线客户端的IP端口号，并具有踢人的功能。

​该程序使用正点原子的网络助手来验证功能。Qt基于5.9.9版本。

1、创建工程以及配置工作

创建工程的过程就不再介绍了，这里我选择的是QWidget，因为比较简单。

然后我们在.pro文件中添加网络的模块，否则待会添加头文件时会提示没有这个头文件。

其他东西不需要看，只要在这后面加上network即可。

再然后，在widget.h头文件中包含两个头文件:

#includeQTcpServer

#includeQTcpSocket

使用Qt搭建TCP服务器需要两个套接字：

一个是QTcpServer套接字，这是是用来监听本地的某个IP及端口的。监听成功后，其他的TCP客户端就可以连接这个服务器了（当然前提是这个服务器监听的IP是公网IP，或者客户端与服务器在同一局域网下）一个是QTcpSocket套接字，这个是服务器与客户端通信用的套接字。每当有一台客户端连接上了这台服务器，都会产生这样的一个套接字。客户端可以通过某个套接字来查看某个客户端的IP地址与端口号等信息，也可以拿着这个套接字单独地与这一个客户端收发数据。理论上来讲，一个TCP服务器是可以被无限个客户端连上的。

这里也插一句，如果使用Qt搭建一个TCP客户端，只需要QTcpSocket套接字。

2、ui界面的设计

1、comboBox。下拉列表框，用来选择监听的IP地址，因为能够被监听的地址肯定是本机拥有的地址，可以是有线、无线网卡的IP地址（局域网），也可以是宽带分配到的IP地址（广域网）。下一节我们再来学习如何查看本机支持的IP。

2、portEdit。旁边的单行文本框是用来输入要监听的端口号。有时候IP的某个端口号已经被某个程序占用，此时再去监听就会监听失败。

3、openbtn。点击开启按钮，监听选定的IP地址及端口号。监听失败会在QtCreator的控制台打印失败的信息。监听成功，同样也会打印信息，并且IP下拉框、端口号文本框还有本按钮控件都会变成不可选中状态。

4、comboBox_2。选择某个已连接的客户端（如果有的话），或者选择全部。这个可以查看连接上服务器的客户端IP及端口号，单独或全部地向客户端发送信息，或者强制踢下线。

5、kickbtn。点击按钮，强制使选中的客户端下线。

6、closebtn。关闭服务器。停止监听之前选中的IP及端口号，并断开全部的TCP连接。

7、recvEdit。接收文本框。当客户端发来信息，会打印在上面。

8、clearbtn。清除接收文本框内的全部内容。

9、pushButton。在控制台上打印全部连接的客户端IP及端口号。

10、sendEdit。发送文本框。

11、sendbtn。点击发送按钮，会向某个、全部客户端发送文本框内的信息

大体的设计就是这样，目前只满足了基本的功能，后续可以增添更多的功能，并对界面进行美化

3、本地IP的获取

从这一节开始，我们将正式进行代码的编写

首先，打开命令行，输入ipconfig

这四个IP地址就我我电脑上可以监听的IP地址，我的程序就是以此来搭建TCP服务器。其他的IP地址，目前是监听不了的。

Qt获取本机IP

首先在widge.cpp文件中包含一个头文件

#includeQtNetwork

然后在Widget类的构造函数中添加如下代码：

/*读取本机网卡信息...*/

QStringlocalHostName=QHostInfo::localHostName();

QHostInfoinfo=QHostInfo::fromName(localHostName);

/*将本机所有的IPV4地址添加到comboBox下.*/

foreach(QHostAddressipAddress,info.addresses())

{

if(ipAtocol()==QAbstractSocket::IPv4Protocol)

{

qDebug()ipAddress.toString();

ui-comboBox-addItem(ipAddress.toString());

}

}

这里解释几点：

调用info.addresses()成员函数，返回的是一个QList容器，里面包含着本机全部的IP地址所有的IP地址都在一个容器中，我们需要遍历这个容器，将里面的IP地址一一取出，这里用到了foreach去遍历。和for循环类似，首先定义一个用于接收的对象：ipAddress，然后会一一读取容器中的内容，赋值给这个对象。如果暂时弄不明白也没有关系，看多了自然就懂了。或者学过python，这句语句和foripAddrinipAddrList:一样。if(ipAtocol()==QAbstractSocket::IPv4Protocol)这句用来判断遍历到的IP是不是IPV4的地址。因为目前IPV6还没有完全普及，而且不如IPV4易读。下拉列表控件使用addItem()成员函数添加元素。

点击运行，控制台就会打印信息，并且下拉列表也会显示信息：

4、开启服务器

首先要有一个QTcpServer套接字对象，可以直接在Widget类中声明这么一个对象；也可以在类中声明一个对象指针，然后在构造函数中new一个对象，让这个指针指向它。这里我选择第二种方法。

/*在widget.h中类定义里添加*/

QTcpServer*server;

/*在widget.cpp中构造函数中添加*/

server=newQTcpServer(this);

然后为开启按钮添加槽函数，这里我图方便直接右击控件并点击转到槽。

voidWidget::on_openbtn_clicked()

/*监听本地IP加端口号.*/

if(server-listen(QHostAddress(ui-comboBox-currentText()),ui-portEdit-text().toInt())==false)

{

/*监听失败，打印信息.*/

qDebug()"listenfalse";

}

else

{

/*监听成功，则将一些控件锁死.*/

ui-openbtn-setDisabled(true);

ui-portEdit-setDisabled(true);

ui-comboBox-setDisabled(true);

qDebug()"监听成功";

/*激活关闭按钮.*/

ui-closebtn-setEnabled(true);

}

}

解释：

对于下拉列表控件（comboBox），使用currentText()成员函数获取选中元素的信息，返回QString型。

对于单行文本控件（portEdit），使用text()成员函数返回文本，并用toInt()转化为int型

对于TCP服务器套接字（server），使用listen(constQHostAddressaddress=QHostAddress::Any,quint16port=0)成员函数绑定IP及端口。

对于大部分控件，使用setDisabled(true)成员函数可使控件变为不可点击状态

最后，我们就可以开启服务器了。如果开启失败，往往是因为选择的端口号被占用，这里推荐使用8081这个端口号（8080经常会被占用）。开启成功后，我们就可以使用正点原子的网络助手去尝试连接它。

可以看到，右边的网络助手已经处于连接成功的状态，因此可以证明TCP服务器已经被成功开启。其他的东西暂时不用看，后面会一一实现。

5、服务器等待客户端连接

在构造函数中添加如下代码：

connect(server,QTcpServer::newConnection,this,[=](){

/*获取新连接客户端的socket*/

QTcpSocket*socket=server-nextPendingConnection();

/*将这个socket添加到List容器中...*/

sockList.append(socket);

/*获取客户端的IP地址和端口号信息，并转换为字符串.*/

QStringinfo=socket-peerAddress().toString()\

+':'+QString::number(socket-peerPort());

/*将信息打印到文本框.*/

ui-recvEdit-append("已连接："+info);

/*将客户端的信息添加到comboBox_2下.*/

ui-comboBox_2-addItem(info);

/*将新连接的socket对象的可以读取信号连接到接收槽函数.*/

connect(socket,QTcpSocket::readyRead,this,Widget::on_recv);

/*将新连接的socket对象的断开连接信号连接到断开槽函数.*/

connect(socket,QTcpSocket::disconnected,this,Widget::on_disconnect);

});

解释：

当有客户端连接到服务器，服务器套接字会触发一个newConnection信号。服务器套接字通过nextPendingConnection()成员函数获取到用于和客户端通信的socket（QTcpSocket）。QTcpSocket套接字通过peerAddress()和peerPort()成员函数，得到该客户端的IP及端口号。toString()是为了把IP信息转化为字符串，可以试试打印转化前的样子。QString::number(longn,intbase=10)用于将数字转化为字符串。接收文本框（recvEdit）使用append()成员函数打印文字。最后的两个信号和槽的连接暂时不用看这里我还使用了一个QList容器来保存已连接客户端的socket

/*在widget.h中类定义里添加*/

QListQTcpSocket*sockList;

最后，我们就可以检验一下多连接时的状态了

6、实现接收数据

如果用于通信的socket（QTcpSocket）接收到数据，就会触发QTcpSocket::readyRead信号，我这里写了一个槽函数，专门用来接收数据：

voidWidget::on_recv()

/*找到触发信号的那个socket对象.*/

QTcpSocket*sock=qobject_castQTcpSocket*(sender());

/*读取信息并转化为字符串.*/

QStringinfo="来自"+sock-peerAddress().toString()\

+':'+QString::number(sock-peerPort());

/*将客户端的信息打印到文本框.*/

ui-recvEdit-append(info);

/*将接收到的数据也打印到文本框.*/

ui-recvEdit-append(sock-readAll());

}

解释：

第一句是用来找到触发信号的那个对象（QTcpSocket）。因为这个程序允许多个客户端连接，每个客户端在连接后，server都会获取到与之相对应的QTcpSocket套接字对象，意思就是说套接字是与客户端一一对应的。因此找到触发信号的QTcpSocket对象，就等于找到了发送消息的那个客户端。同样的，将客户端的信息打包成字符串，并且显示到接收文本框QTcpSocket对象，调用readAll()成员函数，来获取接收到的信息。

现在也可以解释上一节中的connect(socket,QTcpSocket::readyRead,this,Widget::on_recv);了。可能有人会疑惑，这里的socket是局部变量，调用完会被释放掉，那么这个连接是不是传了个野指针进去？其实并不是的，socket是个指针，指向server-nextPendingConnection()返回的QTcpSocket对象，真正的对象应该是存在内部堆内存中的，这里只是用了一个局部指针变量去接收它。而connect函数，传进去的是地址，地址自然就是内部QTcpSocket对象的地址了。

最后，演示一下：

注意：Qt使用utf-8编码格式，而原子的软件默认是GBk格式，所以发送中文之前，先把原子的软件全部改成utf-8格式。

实现清除数据

这个非常简单，就没有必要多说了：

voidWidget::on_clearbtn_clicked()

/*点击清除按钮则清除接收文本框.*/

ui-recvEdit-clear();

}

7、实现客户端的选择

对客户端的选择无非就两种情况：一种情况是选择全部连接上的客户端，一种是选择单独的某个客户端。

我为Widget类添加了一个属性来解决这两类问题：

QTcpSocket*currSock;

如果第二个下拉列表框选择了All，那么这个指针就会指向NULL。如果选择的是某个特定的IP及端口，那么这个指针就会指向对应的那个QTcpSocket对象了。

那么对象从哪里找？从前几节说过的容器中去找。这个容器用于保存当前连接上的客户端的socket。每当有客户端连上，这个容器就会将它的socket保存进来。每当有客户端下线，这个容器同样会把下线客户端的socket删掉。

QListQTcpSocket*sockList;

QList表示这是一个QList类型的容器，还有其他类型的容器尖括号内的东西，表示这个一个装QTcpSocket对象指针的容器。因为这是一个模板类，还可以是int型的容器，取决于自己的定义。最后的sockList则代表这个容器的名字

下拉列表框的信号和槽

这里我同样是以右击控件再点转到槽的方式来自动生成槽函数：

这里的信号不要选错了，当这个控件选择的选项发送变化时，会触发这个信号。下面是槽函数：

voidWidget::on_comboBox_2_currentIndexChanged(constQStringarg1)

/*如果当前选择的是All，当前sock指针就指向空.*/

if(arg1=="All")

{

currSock=NULL;

return;

}

/*不然就读取选中的信息，将其拆分为IP地址和端口号.*/

QStringListinfo=arg1.split(':');

QStringip=info[0];

intport=info[1].toInt();

/*遍历容器，找到对应的那个socket.*/

foreach(QTcpSocket*sock,sockList)

{

if(sock-peerAddress().toString()==ipsock-peerPort()==port)

{

/*当前sock指针指向找到的那个socket.*/

currSock=sock;

break;

}

}

}

解释：

这个槽函数是带有参数的，参数就是选中选项的字符串。后面的代码通过冒号用来拆分字符串。比如某个选项上面的内容是:8080，调用这些代码后，就会被拆分成IP地址和端口号。最后遍历容器内的所有socket，找到IP与端口与选项中一样的那个socket。

这个功能暂时不太好演示，大家可以自己弄个按钮控件，点击按钮则打印currSock指向socket的信息，来检验一下。

8、实现发送功能

到了这一步，程序就开始越写越简单了

为发送按钮添加一个槽函数：

voidWidget::on_sendbtn_clicked()

/*如果是为开启服务器、未连接或者选择All的时候，currSock才会指向空

前两种情况容器是空的，所以也不会出错。如果是选中All时候，

且多个客户端连接，则会遍历容器中所有的socket，并且一一发送出去.*/

if(currSock==NULL)

{

foreach(QTcpSocket*sock,sockList)

{

sock-write(ui-sendEdit-toPlainText().toUtf8());

}

}

else

{

/*如果选择的是一个特定的客户端，则只向它发送.*/

currSock-write(ui-sendEdit-toPlainText().toUtf8());

}

}

解释：

当currSock指针指向空的时候，可能有以下几种状态：

程序刚刚初始化完成，此时还没有监听

程序已经开始监听，且有一个或多个客户端上线

程序开始监听，还没有客户端连接，或者之前连接的客户端全部下线

对于1、3两种情况，sockList容器中是空的，因此即使遍历也遍历不到任何东西，自然也就不会给不存在的socket发送信息。对于第二种情况，也就不用多解释了。当然，这样的程序可能是存在问题的。可以多做一些判断，并且弹出警告提示框，提醒用户做了错误的操作。

最后，演示一下。服务器先给1号客户端发送你好1，接着分别给2、3号客户端发送你好2、3，最后给所有的客户端发送你好123：

9、实现客户端下线

之前我们在构造函数中添加了这一句代码：

connect(socket,QTcpSocket::disconnected,this,Widget::on_disconnect);

把套接字的断开连接信号连接到了断开连接槽函数，槽函数内容如下：

voidWidget::on_disconnect()

/*找到触发信号的那个socket对象.*/

QTcpSocket*sock=qobject_castQTcpSocket*(sender());

/*将断开连接的那个socket从List容器中移除.*/

sockList.removeOne(sock);

/*将客户端信息转化为字符串.*/

QStringinfo=sock-peerAddress().toString()\

+':'+QString::number(sock-peerPort());

/*将断开连接的消息打印到文本框.*/

ui-recvEdit-append(info+"已断开");

/*根据字符串找到comboBox_2中的对应元素的索引号*/

intindex=ui-comboBox_2-findText(info);

/*删除那个元素.*/

ui-comboBox_2-removeItem(index);

/*将新连接的socket对象的可以读取信号与接收槽函数断开.*/

disconnect(sock,QTcpSocket::readyRead,this,Widget::on_recv);

/*将新连接的socket对象的断开连接信号与断开槽函数断开.*/

disconnect(sock,QTcpSocket::disconnected,this,Widget::on_disconnect);

}

解释：

同样先找到触发信号的那一个套接字。使用removeOne成员函数将它从容器中删除将对应客户端的信息打包成字符串，并且将离线的消息打印到接收文本框将下拉列表框中的对应项也给删除断开信号和槽的连接

最后，演示一下客户端主动下线会有什么现象：

10、实现踢人功能

刚才是客户端自己下线，现在是服务器主动踢人下线。但无论是哪一种，在断开连接的时候都会触发QTcpSocket::disconnected信号

为踢人按钮添加槽函数：

voidWidget::on_kickbtn_clicked()

/*将全部的客户端踢下线.*/

if(currSock==NULL)

{

foreach(QTcpSocket*sock,sockList)

{

sock-close();

}

}

else

{

/*将选中的那一个客户端踢下线.*/

currSock-close();

}

}

到了这里，我感觉已经没有什么好说的了，只需知道调用close()函数可以断开连接。

这里也不做演示了。

11、实现关闭服务器

关闭服务器主要需要做两件事：

1、停止监听IP及端口。

2、关闭所有与客户端之间的连接。因为停止监听是不够的，之前的连接还是存在的，甚至还能继续收发数据。

voidWidget::on_closebtn_clicked()

currSock=NULL;

/*关闭监听.*/

server-close();

/*将一些控件恢复.*/

ui-closebtn-setDisabled(true);

ui-openbtn-set