嵌入式学习-QT-Day09

嵌入式学习-QT-Day09

九、网络

1、基础概念

[1.1 TCP/UDO](#1.1 TCP/UDO)

[1.2 IP地址与端口号](#1.2 IP地址与端口号)

2、准备工作

3、相关函数

九、网络

1、基础概念

1.1 TCP/UDP

TCP/UDP

UDP TCP 协议相同点：都存在于传输层，全双工通信

TCP：全双工通信、面向连接、可靠

TCP（即传输控制协议）：是一种面向连接的传输层协议，它能提供高可靠性通信(即数据无误、数据无丢失、数据无失序、数据无重复到达的通信)。

高可靠原因：1. 三次握手、四次挥手

2. 序列号和应答机制

3. 超时，错误重传机制

4. 拥塞控制、流量控制(滑动窗口)

适用场景

适合于对传输质量要求较高的通信

在需要可靠数据传输的场合，通常使用TCP协议

MSN/QQ等即时通讯软件的用户登录账户管理相关的功能通常采用TCP协议

UDP：全双工通信、面向无连接、不可靠

UDP（User Datagram Protocol）用户数据报协议，是不可靠的无连接的协议。在数据发送前，因为不需要进行连接，所以可以进行高效率的数据传输。

适用场景

发送小尺寸数据（如对DNS服务器进行IP地址查询时）

适合于广播/组播式通信中。

MSN/QQ/Skype等即时通讯软件的点对点文本通讯以及音视频通讯通常采用UDP协议

1.2 IP地址与端口号

IP

●IP地址是Internet中主机的标识

●Internet中的主机要与别的机器通信必须具有一个IP地址

●IP地址为32位（IPv4）或者128位（IPv6）

●每个数据包都必须携带目的IP地址和源IP地址，路由器依靠此信息为数据包选择路由

●表示形式：常用点分十进制形式，如202.38.64.10，最后都会转换为一个32位的无符号整数。

端口号

●为了区分一台主机接收到的数据包应该转交给哪个进程来进行处理，使用端口号来区分

●TCP端口号与UDP端口号独立

●端口用两个字节来表示 2byte

端口：1~1023是被占用的。

动态或私有端口：49152~65535 --固定某些服务使用--

建议使用2000以上，非豹子号的端口号。本次授课使用8887。

2、准备工作

与数据库编程一样，Qt的网络功能需要在.pro项目配置文件中增加network模块。

客户端：

服务端：

客户端：

dialog.h

#ifndef DIALOG_H`
`#define DIALOG_H`

`#include <QDialog>`

`namespace Ui {`
`class Dialog;`
`}`

`class Dialog : public QDialog`
`{`
`    Q_OBJECT`

`public:`
`    explicit Dialog(QWidget *parent = 0);`
`    ~Dialog();`

`private:`
`    Ui::Dialog *ui;`
    
`private slots:`
`    void btnConnectClickedSlot();`
`    void btnSendClickedSlot();`
`};`

`#endif // DIALOG_H`
`

dialog.cpp

#include "dialog.h"`
`#include "ui_dialog.h"`

`Dialog::Dialog(QWidget *parent) :`
`    QDialog(parent),`
`    ui(new Ui::Dialog)`
`{`
`    ui->setupUi(this);`

`    connect(ui->pushButtonConnect,SIGNAL(clicked()),`
`            this,SLOT(btnConnectClickedSlot()));`

`    connect(ui->pushButtonSend,SIGNAL(clicked()),`
`            this,SLOT(btnSendClickedSlot()));`
`}`

`Dialog::~Dialog()`
`{`
`    delete ui;`
`}`

`void Dialog::btnConnectClickedSlot()`
`{`

`}`

`void Dialog::btnSendClickedSlot()`
`{`

`}

网络编程主要用到两个类：

• QTcpServer

表示一个基于TCP的服务器，需要注意的是，此类直接继承QObject类，不继承QIODevice类，因此不具备任何的IO能力。

• QTcpSocket

表示一个基于TCP的Socket连接，间接继承了QIODevice类，因此此类对象可以进行IO读写。

3、相关函数

服务器

// 构造函数 堆内存开辟`
`QTcpServer::​QTcpServer(QObject * parent = 0)

// 开启监听服务，等待客户端发起连接`
`// 参数1：监听来源（那个网段的IP地址），默认值表示不加任何限制`
`// 参数2：服务器所占用的端口号，默认值0表示随机选取。本次使用8887`
`bool QTcpServer::​listen(const QHostAddress & address = QHostAddress::Any, quint16 port = 0)

// 判断监听是否已开启`
`bool QTcpServer::​isListening() const

// 关闭`
`void QTcpServer::​close()

dialog.h

#ifndef DIALOG_H`
`#define DIALOG_H`

`#include <QDialog>`
`#include <QTcpServer>`

`namespace Ui {`
`class Dialog;`
`}`

`class Dialog : public QDialog`
`{`
`    Q_OBJECT`

`public:`
`    explicit Dialog(QWidget *parent = 0);`
`    ~Dialog();`

`private:`
`    Ui::Dialog *ui;`
`    QTcpServer *server;`
`};`

`#endif // DIALOG_H`
`

dialog.cpp

#include "dialog.h"`
`#include "ui_dialog.h"`

`Dialog::Dialog(QWidget *parent) :`
`    QDialog(parent),`
`    ui(new Ui::Dialog)`
`{`
`    ui->setupUi(this);`

`    server = new QTcpServer(this);`

`    // 开启监听`
`    bool result = server->listen(QHostAddress::Any,8887);`
`    if(!result)`
`    {`
`        ui->textBrowser->append("监听失败！！");`
`        return;`
`    }`
`    ui->textBrowser->append("监听开启成功，端口号为：8887");`
`}`

`Dialog::~Dialog()`
`{`
`    // 关闭监听`
`    if(server->isListening())`
`    {`
`        server->close();`
`    }`
`    delete ui;`
`}`
`

编写客户端：

// 构造函数 堆区创建`
`QTcpSocket::​QTcpSocket(QObject * parent = 0)`
`

// 连接到服务器`
`// 参数1：服务器的IP地址`
`// 参数2：服务器的端口号`
`// 参数3：打开模式`
`void QAbstractSocket::​connectToHost(`
    `const QString & hostName, `
    `quint16 port, `
    `OpenMode openMode = ReadWrite)[virtual]

dialog.h

#ifndef DIALOG_H`
`#define DIALOG_H`

`#include <QDialog>`
`#include <QTcpSocket>`

`namespace Ui {`
`class Dialog;`
`}`

`class Dialog : public QDialog`
`{`
`    Q_OBJECT`

`public:`
`    explicit Dialog(QWidget *parent = 0);`
`    ~Dialog();`

`private:`
`    Ui::Dialog *ui;`
`    QTcpSocket *socket;`

`private slots:`
`    void btnConnectClickedSlot();`
`    void btnSendClickedSlot();`
`};`

`#endif // DIALOG_H`
`

dialog.cpp

#include "dialog.h"`
`#include "ui_dialog.h"`

`Dialog::Dialog(QWidget *parent) :`
`    QDialog(parent),`
`    ui(new Ui::Dialog)`
`{`
`    ui->setupUi(this);`

`    connect(ui->pushButtonConnect,SIGNAL(clicked()),`
`            this,SLOT(btnConnectClickedSlot()));`

`    connect(ui->pushButtonSend,SIGNAL(clicked()),`
`            this,SLOT(btnSendClickedSlot()));`

`    socket = new QTcpSocket(this);`
`}`

`Dialog::~Dialog()`
`{`
`    // 如果数据流处于打开状态`
`    if(socket->isOpen())`
`    {`
`        // 如果打开则关闭`
`        socket->close();`
`    }`
`    delete ui;`
`}`

`void Dialog::btnConnectClickedSlot()`
`{`
`    QString ip = ui->lineEditIp->text();`
`    int port = ui->spinBox->value();`

`    // 建立连接`
`    socket->connectToHost(ip,port);`
`}`

`void Dialog::btnSendClickedSlot()`
`{`

`}`
`

再回到服务器：

我们怎么直到，是否有客户端连接了那？

所有通知类的，我们应该第一时间想到的就是信号槽。

// 每当有新的连接可用时，就会发出此信号`
`void QTcpServer::​newConnection()[signal]

dialog.h

#ifndef DIALOG_H`
`#define DIALOG_H`

`#include <QDialog>`
`#include <QTcpServer>`

`namespace Ui {`
`class Dialog;`
`}`

`class Dialog : public QDialog`
`{`
`    Q_OBJECT`

`public:`
`    explicit Dialog(QWidget *parent = 0);`
`    ~Dialog();`

`private:`
`    Ui::Dialog *ui;`
`    QTcpServer *server;`

`private slots:`
`    void newConnectionSlot();`
`};`

`#endif // DIALOG_H`
`

dialog.cpp

#include "dialog.h"`
`#include "ui_dialog.h"`

`Dialog::Dialog(QWidget *parent) :`
`    QDialog(parent),`
`    ui(new Ui::Dialog)`
`{`
`    ui->setupUi(this);`

`    server = new QTcpServer(this);`

`    // 开启监听`
`    bool result = server->listen(QHostAddress::Any,8887);`
`    if(!result)`
`    {`
`        ui->textBrowser->append("监听失败！！");`
`        return;`
`    }`
`    connect(server,SIGNAL(newConnection()),`
`            this,SLOT(newConnectionSlot()));`
`    ui->textBrowser->append("监听开启成功，端口号为：8887");`
`}`

`Dialog::~Dialog()`
`{`
`    // 关闭监听`
`    if(server->isListening())`
`    {`
`        server->close();`
`    }`
`    delete ui;`
`}`

`void Dialog::newConnectionSlot()`
`{`
`    ui->textBrowser->append("新连接来啦！！！！");`
`}`
`

客户端：

// 连接成功的信号`
`void QAbstractSocket::​connected()[signal]

// 断开连接的信号`
`void QAbstractSocket::​disconnected()[signal]

dialog.cpp

#include "dialog.h"`
`#include "ui_dialog.h"`

`Dialog::Dialog(QWidget *parent) :`
`    QDialog(parent),`
`    ui(new Ui::Dialog)`
`{`
`    ui->setupUi(this);`

`    connect(ui->pushButtonConnect,SIGNAL(clicked()),`
`            this,SLOT(btnConnectClickedSlot()));`

`    connect(ui->pushButtonSend,SIGNAL(clicked()),`
`            this,SLOT(btnSendClickedSlot()));`

`    socket = new QTcpSocket(this);`
`}`

`Dialog::~Dialog()`
`{`
`    // 如果数据流处于打开状态`
`    if(socket->isOpen())`
`    {`
`        // 如果打开则关闭`
`        socket->close();`
`    }`
`    delete ui;`
`}`

`void Dialog::btnConnectClickedSlot()`
`{`
`    QString ip = ui->lineEditIp->text();`
`    int port = ui->spinBox->value();`

`    // 建立连接`
`    socket->connectToHost(ip,port);`

`    connect(socket,SIGNAL(connected()),`
`            this,SLOT(connectedSlot()));`

`    connect(socket,SIGNAL(disconnected()),`
`            this,SLOT(disConnectedSlot()));`
`}`

`void Dialog::btnSendClickedSlot()`
`{`

`}`


`// 连接成功`
`void Dialog::connectedSlot()`
`{`
`    // 屏蔽连接按钮`
`    ui->pushButtonConnect->setEnabled(false);`
`    ui->pushButtonConnect->setText("已连接");`

`    // 释放发送按钮`
`    ui->pushButtonSend->setEnabled(true);`
`}`

`// 断开连接`
`void Dialog::disConnectedSlot()`
`{`
`    // 释放连接按钮`
`    ui->pushButtonConnect->setEnabled(true);`
`    ui->pushButtonConnect->setText("连接");`

`    // 屏蔽发送按钮`
`    ui->pushButtonSend->setEnabled(false);`
`}

// 返回与客户端连接的QTcpSocket对象`
`QTcpSocket * QTcpServer::​nextPendingConnection()[virtual]

// 获取对面（客户端）的IP地址`
`// 返回值为IP地址的封装类`
`QHostAddress QAbstractSocket::​peerAddress() const

// 转换为IP地址字符串，在有的计算机中会自动增加一个前缀`
`QString QHostAddress::​toString() const

// 返回对面的（客户端）端口号`
`quint16 QAbstractSocket::​peerPort() const

dialog.h

#ifndef DIALOG_H`
`#define DIALOG_H`

`#include <QDialog>`
`#include <QTcpServer>`
`#include <QTcpSocket>`

`namespace Ui {`
`class Dialog;`
`}`

`class Dialog : public QDialog`
`{`
`    Q_OBJECT`

`public:`
`    explicit Dialog(QWidget *parent = 0);`
`    ~Dialog();`

`private:`
`    Ui::Dialog *ui;`
`    QTcpServer *server;`
`    QTcpSocket *socket = NULL;  // 通信对象(这样只能存一个)`

`private slots:`
`    void newConnectionSlot();`
`    void disconnectedSlot();`
`};`

`#endif // DIALOG_H`
`

dialog.cpp

#include "dialog.h"`
`#include "ui_dialog.h"`

`Dialog::Dialog(QWidget *parent) :`
`    QDialog(parent),`
`    ui(new Ui::Dialog)`
`{`
`    ui->setupUi(this);`

`    server = new QTcpServer(this);`

`    // 开启监听`
`    bool result = server->listen(QHostAddress::Any,8887);`
`    if(!result)`
`    {`
`        ui->textBrowser->append("监听失败！！");`
`        return;`
`    }`
`    connect(server,SIGNAL(newConnection()),`
`            this,SLOT(newConnectionSlot()));`
`    ui->textBrowser->append("监听开启成功，端口号为：8887");`
`}`

`Dialog::~Dialog()`
`{`
`    // 关闭监听`
`    if(server->isListening())`
`    {`
`        server->close();`
`    }`
`    delete ui;`
`}`

`void Dialog::newConnectionSlot()`
`{`
`    // 如果不是第一次连接，就踢掉上一个人`
`    if(socket != NULL)`
`    {`
`        // 踢掉上一个人`
`        socket->close();`
`    }`

`    // 保存当前连接对象`
`    socket = server->nextPendingConnection();`

`    // 断开检测信号槽`
`    connect(socket,SIGNAL(disconnected()),`
`            this,SLOT(disconnectedSlot()));`

`    // 获取对面的ip地址`
`    QString ip = socket->peerAddress().toString();`
`    // 获取对面的端口号`
`    quint16 port = socket->peerPort();`

`    // 字符串拼接`
`    ip.prepend("新连接来了！").append(":").append(QString::number(port));`

`    ui->textBrowser->append(ip);`
`}`

`void Dialog::disconnectedSlot()`
`{`
`    ui->textBrowser->append("老连接走了！！");`
`}`
`

数据流发送与处理的第一种方式：

// 构造函数`
`// 参数是Qt的读写类，可以是QFile，也可以是QTcpSocket。。。。。。`
`QTextStream::​QTextStream(QIODevice * device)

// 输出字符串内容，支持链式调用`
`QTextStream &	operator<<(const QString & string)

// 有数据可读时发射`
`void QIODevice::​readyRead()[SIGNAL]

// 读取最大长度为maxlen个QChar的内容，返回值为读取的字符串`
`QString QTextStream::​read(qint64 maxlen)

// 读取所有字符`
`QString QTextStream::​readAll()

// 一次读取一行文本`
`// 参数为一行文本的最大字符数`
`QString QTextStream::​readLine(qint64 maxlen = 0)

客户端：

dialog.h

#ifndef DIALOG_H`
`#define DIALOG_H`

`#include <QDialog>`
`#include <QTcpSocket>`
`#include <QTextStream>  // 文本流类`
`#include <QMessageBox>`

`namespace Ui {`
`class Dialog;`
`}`

`class Dialog : public QDialog`
`{`
`    Q_OBJECT`

`public:`
`    explicit Dialog(QWidget *parent = 0);`
`    ~Dialog();`

`private:`
`    Ui::Dialog *ui;`
`    QTcpSocket *socket;`

`private slots:`
`    void btnConnectClickedSlot();`
`    void btnSendClickedSlot();`
`    void connectedSlot();`
`    void disConnectedSlot();`
`};`

`#endif // DIALOG_H`
`

dialog.cpp

#include "dialog.h"`
`#include "ui_dialog.h"`

`Dialog::Dialog(QWidget *parent) :`
`    QDialog(parent),`
`    ui(new Ui::Dialog)`
`{`
`    ui->setupUi(this);`

`    connect(ui->pushButtonConnect,SIGNAL(clicked()),`
`            this,SLOT(btnConnectClickedSlot()));`

`    connect(ui->pushButtonSend,SIGNAL(clicked()),`
`            this,SLOT(btnSendClickedSlot()));`

`    socket = new QTcpSocket(this);`
`}`

`Dialog::~Dialog()`
`{`
`    // 如果数据流处于打开状态`
`    if(socket->isOpen())`
`    {`
`        // 如果打开则关闭`
`        socket->close();`
`    }`
`    delete ui;`
`}`

`void Dialog::btnConnectClickedSlot()`
`{`
`    QString ip = ui->lineEditIp->text();`
`    int port = ui->spinBox->value();`

`    // 建立连接`
`    socket->connectToHost(ip,port);`

`    connect(socket,SIGNAL(connected()),`
`            this,SLOT(connectedSlot()));`

`    connect(socket,SIGNAL(disconnected()),`
`            this,SLOT(disConnectedSlot()));`
`}`

`void Dialog::btnSendClickedSlot()`
`{`
`    QString text = ui->lineEditSend->text();`
`    if(text == "")`
`    {`
`        QMessageBox::information(this,"提示","请输入发送的内容！！");`
`        return;`
`    }`

`    // QTextStream文本流（方法一）`
`    // QTextStream直接使用Unicode编码，适合Qt和Qt之间通信`
`    // 可以简化文本的读写操作`
`    QTextStream output(socket);`
`    output << text;`
`}`


`// 连接成功`
`void Dialog::connectedSlot()`
`{`
`    // 屏蔽连接按钮`
`    ui->pushButtonConnect->setEnabled(false);`
`    ui->pushButtonConnect->setText("已连接");`

`    // 释放发送按钮`
`    ui->pushButtonSend->setEnabled(true);`
`}`

`// 断开连接`
`void Dialog::disConnectedSlot()`
`{`
`    // 释放连接按钮`
`    ui->pushButtonConnect->setEnabled(true);`
`    ui->pushButtonConnect->setText("连接");`

`    // 屏蔽发送按钮`
`    ui->pushButtonSend->setEnabled(false);`
`}`
`

服务端

dialog.h

#ifndef DIALOG_H`
`#define DIALOG_H`

`#include <QDialog>`
`#include <QTcpServer>`
`#include <QTcpSocket>`
`#include <QTextStream>  // 文本流`

`namespace Ui {`
`class Dialog;`
`}`

`class Dialog : public QDialog`
`{`
`    Q_OBJECT`

`public:`
`    explicit Dialog(QWidget *parent = 0);`
`    ~Dialog();`

`private:`
`    Ui::Dialog *ui;`
`    QTcpServer *server;`
`    QTcpSocket *socket = NULL;  // 通信对象(这样只能存一个)`

`private slots:`
`    void newConnectionSlot();`
`    void disconnectedSlot();`
`    void readyReadSlot();`
`};`

`#endif // DIALOG_H`
`

dialog.cpp

#include "dialog.h"`
`#include "ui_dialog.h"`

`Dialog::Dialog(QWidget *parent) :`
`    QDialog(parent),`
`    ui(new Ui::Dialog)`
`{`
`    ui->setupUi(this);`

`    server = new QTcpServer(this);`

`    // 开启监听`
`    bool result = server->listen(QHostAddress::Any,8887);`
`    if(!result)`
`    {`
`        ui->textBrowser->append("监听失败！！");`
`        return;`
`    }`
`    connect(server,SIGNAL(newConnection()),`
`            this,SLOT(newConnectionSlot()));`
`    ui->textBrowser->append("监听开启成功，端口号为：8887");`
`}`

`Dialog::~Dialog()`
`{`
`    // 关闭监听`
`    if(server->isListening())`
`    {`
`        server->close();`
`    }`
`    delete ui;`
`}`

`void Dialog::newConnectionSlot()`
`{`
`    // 如果不是第一次连接，就踢掉上一个人`
`    if(socket != NULL)`
`    {`
`        // 踢掉上一个人`
`        socket->close();`
`    }`

`    // 保存当前连接对象`
`    socket = server->nextPendingConnection();`

`    // 断开检测信号槽`
`    connect(socket,SIGNAL(disconnected()),`
`            this,SLOT(disconnectedSlot()));`

`    // 连接数据流处理信号槽`
`    connect(socket,SIGNAL(readyRead()),`
`            this,SLOT(readyReadSlot()));`

`    // 获取对面的ip地址`
`    QString ip = socket->peerAddress().toString();`
`    // 获取对面的端口号`
`    quint16 port = socket->peerPort();`

`    // 字符串拼接`
`    ip.prepend("新连接来了！").append(":").append(QString::number(port));`

`    ui->textBrowser->append(ip);`
`}`

`void Dialog::disconnectedSlot()`
`{`
`    ui->textBrowser->append("老连接走了！！");`
`}`

`void Dialog::readyReadSlot()`
`{`
`    // 创建文本流对象`
`    QTextStream input(socket);`

`    // 读取内容`
`    QString text = input.read(128);`

`    // 显示`
`    ui->textBrowser->append(text);`
`}`
`

第二种方式：

客户端

dialog.cpp

服务器：

dialog.cpp