完整代码注释：实现 Qt 的 TCP 客户端，实现和服务器通信

DIY机器人工房2025-08-29 11:25

一、实验效果演示

实现 Qt 的 TCP 客户端，实现和服务器通信

二、代码框架

三、代码

tcpclient客户端代码

tcpclient.cpp

复制代码 
#include "tcpclient.h"
#include "ui_tcpclient.h"
#include <QDebug>
#include <QMessageBox>
#include <QRegExpValidator>

// 构造函数：初始化TCP客户端界面和成员变量
tcpclient::tcpclient(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)                  // 调用父类QWidget的构造函数
    , ui(new Ui::tcpclient)            // 初始化UI对象
    , mSocket(nullptr)                 // 初始化TCP套接字指针为nullptr
{
    ui->setupUi(this);                 // 初始化UI界面
    setWindowTitle("TCP Client");      // 设置窗口标题为"TCP Client"

    // 初始状态下禁用发送功能（未连接服务器时不能发送数据）
    ui->lineEdit_send->setEnabled(false);  // 禁用发送内容输入框
    ui->pushButton_send->setEnabled(false); // 禁用发送按钮

    // 设置IP地址验证器，确保输入的IP地址格式正确
    // 创建正则表达式验证器，用于验证IPv4地址格式
    QRegExpValidator *ipValidator = new QRegExpValidator(
        // 正则表达式：匹配xxx.xxx.xxx.xxx格式的IPv4地址，每个xxx为0-255
        QRegExp("\\b(?:(?:25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\\.){3}(?:25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\\b"),
        this  // 父对象为当前窗口，确保内存自动管理
    );
    ui->lineEdit_ip->setValidator(ipValidator);  // 为IP输入框设置验证器
    ui->lineEdit_ip->setText("192.168.53.128");  // 设置默认IP地址
}

// 析构函数：释放资源
tcpclient::~tcpclient()
{
    // 如果套接字存在且处于连接状态，断开与服务器的连接
    if (mSocket && mSocket->state() == QAbstractSocket::ConnectedState) {
        mSocket->disconnectFromHost();
    }
    delete ui;  // 释放UI对象
}

// "连接/断开"按钮点击事件处理函数
void tcpclient::on_pushButton_connect_clicked()
{
    // 如果套接字未初始化，创建QTcpSocket对象
    if (!mSocket) {
        mSocket = new QTcpSocket(this);  // 创建TCP套接字，父对象为当前窗口

        // 连接信号与槽函数，处理各种网络事件
        // 当连接成功建立时，触发onConnected函数
        connect(mSocket, &QTcpSocket::connected, this, &tcpclient::onConnected);
        // 当连接断开时，触发onDisconnected函数
        connect(mSocket, &QTcpSocket::disconnected, this, &tcpclient::onDisconnected);
        // 当有数据可读时，触发onReadyRead函数
        connect(mSocket, &QTcpSocket::readyRead, this, &tcpclient::onReadyRead);
        // 当发生错误时，触发onErrorOccurred函数（兼容旧版本Qt）
        connect(mSocket, QOverload<QAbstractSocket::SocketError>::of(&QTcpSocket::error), this, &tcpclient::onErrorOccurred);    
    }

    // 检查当前连接状态
    if (mSocket->state() == QAbstractSocket::ConnectedState) {
        // 如果已连接，则断开连接
        mSocket->disconnectFromHost();
    } else {
        // 未连接状态，尝试连接到服务器
        QString ip = ui->lineEdit_ip->text();       // 获取输入的IP地址
        quint16 port = ui->spinBox_port->value();   // 获取输入的端口号

        // 检查IP地址是否为空
        if (ip.isEmpty()) {
            QMessageBox::warning(this, "警告", "请输入服务器IP地址");  // 弹出警告对话框
            return;  // 退出函数，不执行连接操作
        }

        // 连接到指定的IP地址和端口号
        mSocket->connectToHost(QHostAddress(ip), port);
        // 在消息显示区添加连接状态信息
        ui->textBrowser->insertPlainText("正在连接到 " + ip + ":" + QString::number(port) + "...\n");
    }
}

// "发送"按钮点击事件处理函数
void tcpclient::on_pushButton_send_clicked()
{
    // 检查套接字是否存在且处于连接状态
    if (!mSocket || mSocket->state() != QAbstractSocket::ConnectedState) {
        return;  // 不满足条件则退出函数
    }

    // 获取要发送的数据
    QString str = ui->lineEdit_send->text();
    // 检查输入内容是否为空
    if (str.isEmpty()) {
        return;  // 内容为空则不发送
    }

    // 发送数据：将QString转换为UTF-8编码的字节数组
    mSocket->write(str.toUtf8());

    // 在界面上显示发送的内容，前缀"snd:"标识为发送的数据
    ui->textBrowser->insertPlainText("snd: " + str + "\n");

    // 清空发送输入框
    ui->lineEdit_send->clear();
}

// 连接成功建立时的处理函数
void tcpclient::onConnected()
{
    // 在消息显示区添加连接成功信息
    ui->textBrowser->insertPlainText("已连接到服务器\n");
    // 将"连接"按钮文本改为"断开连接"
    ui->pushButton_connect->setText("断开连接");

    // 启用发送功能（连接成功后才能发送数据）
    ui->lineEdit_send->setEnabled(true);  // 启用发送内容输入框
    ui->pushButton_send->setEnabled(true); // 启用发送按钮

    // 禁用IP和端口编辑（连接建立后不允许修改连接参数）
    ui->lineEdit_ip->setEnabled(false);    // 禁用IP输入框
    ui->spinBox_port->setEnabled(false);   // 禁用端口选择框
}

// 连接断开时的处理函数
void tcpclient::onDisconnected()
{
    // 在消息显示区添加断开连接信息
    ui->textBrowser->insertPlainText("已与服务器断开连接\n");
    // 将"断开连接"按钮文本改回"连接"
    ui->pushButton_connect->setText("连接");

    // 禁用发送功能（断开连接后不能发送数据）
    ui->lineEdit_send->setEnabled(false);  // 禁用发送内容输入框
    ui->pushButton_send->setEnabled(false); // 禁用发送按钮

    // 启用IP和端口编辑（断开连接后允许修改连接参数）
    ui->lineEdit_ip->setEnabled(true);     // 启用IP输入框
    ui->spinBox_port->setEnabled(true);    // 启用端口选择框
}

// 有数据可读时的处理函数
void tcpclient::onReadyRead()
{
    // 检查套接字是否存在
    if (!mSocket) {
        return;  // 套接字不存在则退出
    }

    // 读取所有接收到的数据
    QByteArray data = mSocket->readAll();
    // 在界面上显示接收的内容，前缀"rcv:"标识为接收的数据
    ui->textBrowser->insertPlainText("rcv: " + QString(data) + "\n");
}

// 网络错误发生时的处理函数
void tcpclient::onErrorOccurred(QAbstractSocket::SocketError error)
{
    Q_UNUSED(error);  // 标记error参数未使用，避免编译警告
    // 检查套接字是否存在
    if (mSocket) {
        // 在消息显示区添加错误信息
        ui->textBrowser->insertPlainText("错误: " + mSocket->errorString() + "\n");
    }
}

tcpclient.h

复制代码 
#ifndef TCPCLIENT_H  // 防止头文件被重复包含的宏定义
#define TCPCLIENT_H  // 定义头文件宏

#include <QWidget>       // 包含QWidget类，tcpclient类继承自QWidget
#include <QTcpSocket>    // 包含QTcpSocket类，用于TCP通信
#include <QAbstractSocket> // 包含QAbstractSocket类，提供套接字的基本功能和枚举
#include <QRegExpValidator> // 包含QRegExpValidator类，用于正则表达式验证
#include <QMessageBox>   // 包含QMessageBox类，用于显示消息对话框
#include <QHostAddress>  // 包含QHostAddress类，用于处理IP地址

QT_BEGIN_NAMESPACE  // Qt命名空间开始
namespace Ui { class tcpclient; }  // 声明Ui命名空间中的tcpclient类（由.ui文件生成）
QT_END_NAMESPACE    // Qt命名空间结束

// 定义tcpclient类，继承自QWidget，用于实现TCP客户端功能
class tcpclient : public QWidget
{
    Q_OBJECT  // 启用Qt的元对象系统，支持信号和槽机制

public:
    // 构造函数：创建tcpclient对象，parent为父窗口指针，默认为nullptr
    tcpclient(QWidget *parent = nullptr);
    // 析构函数：释放tcpclient对象占用的资源
    ~tcpclient();

private slots:  // 私有槽函数，用于处理各种事件
    // 处理"连接/断开"按钮的点击事件
    void on_pushButton_connect_clicked();
    // 处理"发送"按钮的点击事件
    void on_pushButton_send_clicked();
    // 处理连接成功建立的事件
    void onConnected();
    // 处理连接断开的事件
    void onDisconnected();
    // 处理有数据可读的事件
    void onReadyRead();
    // 处理网络错误发生的事件，参数为错误类型
    void onErrorOccurred(QAbstractSocket::SocketError error);

private:  // 私有成员变量
    Ui::tcpclient *ui;  // 指向UI界面对象的指针，用于访问界面控件
    QTcpSocket *mSocket; // 指向QTcpSocket对象的指针，用于TCP通信
};

#endif // TCPCLIENT_H  // 结束头文件宏定义

tcpclient.pro

复制代码 
QT       += core gui
QT += network
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

CONFIG += c++11

# The following define makes your compiler emit warnings if you use
# any Qt feature that has been marked deprecated (the exact warnings
# depend on your compiler). Please consult the documentation of the
# deprecated API in order to know how to port your code away from it.
DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS

# You can also make your code fail to compile if it uses deprecated APIs.
# In order to do so, uncomment the following line.
# You can also select to disable deprecated APIs only up to a certain version of Qt.
#DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000    # disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0

SOURCES += \
    main.cpp \
    tcpclient.cpp

HEADERS += \
    tcpclient.h

FORMS += \
    tcpclient.ui

# Default rules for deployment.
qnx: target.path = /tmp/$${TARGET}/bin
else: unix:!android: target.path = /opt/$${TARGET}/bin
!isEmpty(target.path): INSTALLS += target

main.cpp

复制代码 
#include "tcpclient.h"  // 包含tcpclient类的头文件，用于创建客户端窗口对象

#include <QApplication>  // 包含QApplication类的头文件，Qt应用程序的核心类

// 程序入口函数，argc是命令行参数数量，argv是命令行参数数组
int main(int argc, char *argv[])
{
    // 创建QApplication对象a，初始化Qt应用程序，处理命令行参数
    QApplication a(argc, argv);
    
    // 创建tcpclient类的实例w，这是客户端的主窗口对象
    tcpclient w;
    
    // 显示主窗口w，此时窗口才会在屏幕上可见
    w.show();
    
    // 进入Qt应用程序的事件循环，等待用户交互（如点击按钮、输入文本等）
    // 函数返回应用程序退出时的状态码
    return a.exec();
}

tcpclient.ui（8个组件）

  1. QT设计师界面UI 设计建议：

    客户端 UI 应包含以下元素：

    • IP 地址输入框（lineEdit_ip）
    • 端口号选择框（spinBox_port）
    • 连接 / 断开按钮（pushButton_connect）
    • 发送内容输入框（lineEdit_send）
    • 发送按钮（pushButton_send）
    • 消息显示区域（textBrowser）

6TcpServer服务器端

tcpsever.cpp

复制代码 
#include "tcpserver.h"
#include "ui_tcpserver.h"
#include <QDebug>

TcpServer::TcpServer(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::TcpServer)
{
    ui->setupUi(this);
}

TcpServer::~TcpServer()
{
    delete ui;
}


void TcpServer::on_pushButton_start_clicked()
{
    //1.构建QTcpServer对象
    mServer = new QTcpServer(this);
    //连接有客户端连接上来的信号
    QObject::connect(mServer,&QTcpServer::newConnection,this,[&](){
        //获取客户端连接上来的套接字
        mSocket = mServer->nextPendingConnection();
        //获取客户端的地址
        QHostAddress addr = mSocket->peerAddress();
        qDebug()<<addr.toString()<<"连接上来!";

        //使能发送
        ui->lineEdit->setEnabled(true);
        ui->pushButton_send->setEnabled(true);

        //连接readyRead信号和槽
        QObject::connect(mSocket,&QTcpSocket::readyRead,this,[&](){
            //接收数据
            QByteArray arr = mSocket->readAll();
            //转换成字符串并显示
            QString str(arr);
            //显示
            ui->textBrowser->insertPlainText("rcv:"+str+"\n");
        });
    });

    //2.监听
    mServer->listen(QHostAddress::Any,ui->spinBox->value());

    //禁止修改
    ui->spinBox->setEnabled(false);
    ui->pushButton_start->setEnabled(false);
}

//发送
void TcpServer::on_pushButton_send_clicked()
{
    //获取发送的数据
    QString str = ui->lineEdit->text();
    //转换成QByteArray
    QByteArray arr;
    arr.append(str);

    //发送
    mSocket->write(arr);
    //显示要发送的内容
    ui->textBrowser->insertPlainText("snd:"+str+"\n");
    //清空
    ui->lineEdit->clear();
}

main.cpp

复制代码 
#include "tcpserver.h"

#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    TcpServer w;
    w.show();
    return a.exec();
}

tcpserver.h

复制代码 
#ifndef TCPSERVER_H
#define TCPSERVER_H

#include <QWidget>
#include <QtNetwork>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class TcpServer; }
QT_END_NAMESPACE

class TcpServer : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    TcpServer(QWidget *parent = nullptr);
    ~TcpServer();

private slots:
    void on_pushButton_start_clicked();

    void on_pushButton_send_clicked();

private:
    Ui::TcpServer *ui;
    //TCP服务器
    QTcpServer *mServer;
    QTcpSocket *mSocket;
};
#endif // TCPSERVER_H

6TcpServer.pro

复制代码 
QT       += core gui network

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

CONFIG += c++11

# The following define makes your compiler emit warnings if you use
# any Qt feature that has been marked deprecated (the exact warnings
# depend on your compiler). Please consult the documentation of the
# deprecated API in order to know how to port your code away from it.
DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS

# You can also make your code fail to compile if it uses deprecated APIs.
# In order to do so, uncomment the following line.
# You can also select to disable deprecated APIs only up to a certain version of Qt.
#DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000    # disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0

SOURCES += \
    main.cpp \
    tcpserver.cpp

HEADERS += \
    tcpserver.h

FORMS += \
    tcpserver.ui

# Default rules for deployment.
qnx: target.path = /tmp/$${TARGET}/bin
else: unix:!android: target.path = /opt/$${TARGET}/bin
!isEmpty(target.path): INSTALLS += target

tcpserver.ui（6个组件）

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