Qt 网络编程 UDP通信

UDP （User Datagram Protocol 即用户数据报协议）是一个轻量级的，不可靠的，面向数据报的无连接协议。

协议数据包丢失会比较严重。但是由于 UDP的特性：它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用 UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。

QUdpSocket类提供了一个 UDP套接字。 QUdpSocket是 QAbstractSocket的子类，允许发送和接收 UDP。

使用该类最常见的方法是使用 bind()绑定到一个地址和端口，然后调用 writeDatagram() 和 readDatagram() / receiveDatagram() 来传输数据（注意一般要少于512字节）。

UDP 通信示意图：

UDP 消息传送有三种模式，分别是单播、广播和组播三种模式。

单播：两主机之间端对端通信。

广播：广播一般使用广播地址 255.255.255.255，将消息发送到在同一广播（也就是局域网内同一网段）网络上的每个主机。

组播：组播（多点广播），也称为"多播"，将网络中同一业务类型主机进行了逻辑上的分组，进行数据收发的时候其数据仅仅在同一分组中进行，其他的主机没有加入此分组不能收发对应的数据。

注意： 单播一样和多播是允许在广域网即Internet 上进行传输的，而广播仅仅在同一局域

网上才能进行。

gemini：

这是一个非常实用的技术话题。UDP（用户数据报协议）是网络编程的基石之一。

为了让你彻底理解，我将把 UDP 比作现实生活中的场景，然后手把手教你在 Qt 中如何实现。

一、生动形象讲解：什么是 UDP？

如果说 TCP（传输控制协议） 像是 "打电话"：

你必须先拨通对方（建立连接），对方接听后说"喂"（握手），你们才能确认对方在听，按顺序一句句说，没听清会让对方重说（重传），挂断时还要互道再见（断开连接）。虽然可靠，但步骤繁琐，速度慢。

那么 UDP（用户数据报协议） 就像是 "扔纸飞机" 或 "寄明信片"：

无连接（Connectionless）： 你写好一张纸条，折成飞机扔出去。你不需要确定对方是否做好了准备，也不需要先打招呼。
不可靠（Unreliable）： 纸飞机飞出去后，可能会被风吹跑，可能会掉进水里，也可能被别人截获。UDP 不保证数据一定送达，也不保证不丢失。
无序（Unordered）： 你扔了第1、2、3架飞机。对方接到的顺序可能是 3、1、2。UDP 不保证顺序。
面向报文（Datagram Oriented）： 每一架飞机（数据包）都是独立的，界限分明。
极速（Fast）： 因为省去了打电话的那些繁琐步骤（握手、确认、排序），UDP 的速度非常快。

适用场景： 视频直播（丢几帧画面没关系，卡顿才要命）、在线游戏（位置同步）、DNS 查询。

二、 Qt 中的 UDP 核心知识点

在 Qt 中，处理 UDP 的核心类是 QUdpSocket。它继承自 QAbstractSocket。

1. 核心流程

接收端（Receiver）： 就像在家里装了一个信箱。
- 你需要 Bind（绑定） 一个端口（Port）。这等于告诉邮递员："寄给 8888 号信箱的信，都放到我这里。"
发送端（Sender）： 就像写信人。
- 你不需要绑定端口（系统会随机分配一个），你只需要知道对方的 IP地址 和 端口号，然后把数据发出去即可。

2. 常用函数 (API)

函数名	作用	也就是...
`bind(port)`	绑定端口	"占领这个信箱"。通常用于接收端。
`writeDatagram(data, ip, port)`	发送数据报	"把信扔出去"。指定内容、目标IP和目标端口。
`hasPendingDatagrams()`	检查是否有待处理数据	"看看信箱里有没有信"。返回 true/false。
`pendingDatagramSize()`	获取待读数据的大小	"这封信有多大"。用于准备足够大的缓冲区。
`readDatagram(buffer, size)`	读取数据	"把信取出来读"。

3. 关键信号 (Signal)

readyRead() ：这是最重要的一环。当有新的数据包到达你的端口时，QUdpSocket 会自动发出这个信号。你需要用槽函数（Slot）连接它，以便一收到数据就立刻处理。

三、实战：Qt 简单的 UDP 传输示例

我们将编写一个最简单的程序，包含两部分功能：发送和接收。为了方便演示，我们可以在同一个程序里既发又收（自己发给自己）。

1. 准备工作

在你的 Qt 项目文件 (.pro) 中，必须添加网络模块：

cpp 复制代码

QT += core gui network

2. 代码实现

假设我们需要建立一个简单的类 UdpCommunicator。

头文件 (udpcommunicator.h)

cpp 复制代码

#ifndef UDPCOMMUNICATOR_H
#define UDPCOMMUNICATOR_H

#include <QObject>
#include <QUdpSocket> // 引入UDP套接字类

class UdpCommunicator : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit UdpCommunicator(QObject *parent = nullptr);

    // 发送消息的函数供外部调用
    void sendMessage(const QString &message);

private slots:
    // 处理接收到的数据的槽函数
    void processPendingDatagrams();

private:
    QUdpSocket *m_udpSocket; // UDP套接字指针
    quint16 m_port;          // 通信端口
};

#endif // UDPCOMMUNICATOR_H

源文件 (udpcommunicator.cpp)

cpp 复制代码

#include "udpcommunicator.h"
#include <QDebug>
#include <QNetworkDatagram> // Qt5.8+ 推荐使用，或者直接用 readDatagram

UdpCommunicator::UdpCommunicator(QObject *parent)
    : QObject(parent)
{
    m_udpSocket = new QUdpSocket(this);
    m_port = 12345; // 约定一个端口号，发送和接收都要知道这个号码

    // 【接收端逻辑】
    // 1. 绑定端口。
    // QHostAddress::LocalHost 表示只监听本机的消息。
    // 如果要接收局域网其他电脑的消息，通常使用 QHostAddress::Any
    bool bindResult = m_udpSocket->bind(QHostAddress::LocalHost, m_port);
    
    if(bindResult) {
        qDebug() << "UDP Socket 绑定成功，正在监听端口：" << m_port;
    } else {
        qDebug() << "绑定失败！端口可能被占用。";
    }

    // 2. 连接信号。当有数据包来时，触发 processPendingDatagrams
    connect(m_udpSocket, &QUdpSocket::readyRead, 
            this, &UdpCommunicator::processPendingDatagrams);
}

// 【发送端逻辑】
void UdpCommunicator::sendMessage(const QString &message)
{
    QByteArray data = message.toUtf8(); // 将字符串转换为字节数组

    // 发送数据报
    // 参数1: 数据内容
    // 参数2: 目标IP (这里发给自己)
    // 参数3: 目标端口
    m_udpSocket->writeDatagram(data, QHostAddress::LocalHost, m_port);
    
    qDebug() << "已发送数据：" << message;
}

// 【接收处理逻辑】
void UdpCommunicator::processPendingDatagrams()
{
    // 循环读取，直到没有挂起的数据报
    while (m_udpSocket->hasPendingDatagrams()) {
        
        // 传统写法 (兼容性好)：
        QByteArray buffer;
        buffer.resize(m_udpSocket->pendingDatagramSize()); // 调整缓冲区大小
        
        QHostAddress sender;
        quint16 senderPort;

        // 读取数据，同时获取发送者的IP和端口
        m_udpSocket->readDatagram(buffer.data(), buffer.size(),
                                  &sender, &senderPort);

        QString msg = QString::fromUtf8(buffer);
        qDebug() << "接收到来自" << sender.toString() << ":" << senderPort 
                 << "的消息：" << msg;
    }
}

3. 如何在 main.cpp 中使用

cpp 复制代码

#include <QCoreApplication>
#include "udpcommunicator.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    UdpCommunicator comm;

    // 模拟发送数据
    comm.sendMessage("Hello, UDP World!");
    comm.sendMessage("Qt 网络编程很简单！");

    return a.exec();
}

四、深入一点：注意事项与常见坑

大小限制（MTU）：
- UDP 数据包最好不要超过 512 字节 或 1400 字节。虽然理论上限是 65535 字节，但超过网络层的 MTU（通常 1500 字节）会导致分片，一旦分片中有一个丢失，整个包就废了，效率会大打折扣。
- 形象比喻： 纸飞机折太大不仅飞不远，还容易散架。
绑定失败：
- 如果你运行了两个该程序的实例，第二个程序会报错"绑定失败"。因为端口（比如 12345）已经被第一个程序占用了。
- 解决方法： 接收端必须由不同的端口监听，或者使用 QUdpSocket::ShareAddress 模式（允许多个程序复用端口，常用于组播）。
单播 vs 广播 vs 组播：
- 单播 (Unicast): 点对点，就像我只扔给你。(QHostAddress::LocalHost 或具体 IP)
- 广播 (Broadcast): 一对所有，就像我在广场用大喇叭喊。发送给 QHostAddress::Broadcast。局域网所有人都能收到。
- 组播 (Multicast): 一对多（特定组），就像我们在一个微信群里说话。需要加入组播组 (joinMulticastGroup)。

总结

Qt 使用 UDP 就三板斧：

new QUdpSocket。
接收端 bind() 端口并关联 readyRead 信号。
发送端直接 writeDatagram()。

gpt：

下面以**"生动形象 + 详细原理 + Qt中使用方法 + 示例代码"**的方式，来讲解 UDP 协议 以及 在 Qt 中如何轻松使用它。

🛰 一、UDP 协议是什么？（生动形象版）

想象你在一个操场上大声喊："小明，你妈妈喊你回家吃饭啦！"

你直接喊 → 没有建立对话
小明听到就回复 → 有可能听不到
你不会确认他是否听到
喊一句就完事儿

这个过程就像 UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）

UDP 的特点（操场喊话版）

无连接（Connectionless）

不打招呼，不建立连接，直接喊。
不可靠（Unreliable，但并不表示容易坏）

不保证对方一定收到。如果风大、小明离得太远，叫声可能丢。
面向数据报（Datagram）

你一句一句地喊，每句话都是独立的。
速度快

没有连接，不确认，不重传，自然效率极高。
适用于：
- 实时视频/音频
- 游戏同步
- 直播
- 局域网广播、发现服务

🧩 二、UDP 在 Qt 中的工具：QUdpSocket

Qt 提供了一个非常简单好用的类：

复制代码

QUdpSocket

它是 Qt 网络模块中最易上手的类之一。

🛠 三、QUdpSocket 常用方法（快速掌握）

功能	函数	说明
发送数据	`writeDatagram()`	最常用，发出一个 UDP 包
接收数据	`readDatagram()`	读取一个 UDP 包
绑定端口	`bind()`	允许 socket 在某端口收包
判断是否有数据可读	`hasPendingDatagrams()`	是否有未读数据报
获取数据报大小	`pendingDatagramSize()`	下一个包的长度
广播	`writeDatagram(..., QHostAddress::Broadcast)`	发广播
加入组播	`joinMulticastGroup()`	多播使用
信号	`readyRead`	当有数据到达触发

🧠 四、Qt 程序中使用 UDP 的知识点

Qt 中使用 UDP，你需要了解：

1. 端口号（port）

UDP 按端口区分应用
收数据前要 bind 端口

2. IP 地址（IPv4/IPv6）

类型：

本机地址：127.0.0.1
局域网：如 192.168.x.x
广播地址：255.255.255.255
多播地址：224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

3. 事件驱动模型（signals/slots）

有数据到来时 Qt 自动发信号 readyRead()：

cpp 复制代码

connect(socket, &QUdpSocket::readyRead, this, &MyClass::onReadyRead);

无须阻塞等待。

💡 五、Qt 简单使用示例（最小可运行）

以下展示最简单的 发送端 和 接收端

📤 1）UDP 发送端（Sender）

cpp 复制代码

#include <QUdpSocket>

QUdpSocket udp;

void sendMessage()
{
    QByteArray data = "Hello UDP!";
    udp.writeDatagram(data, QHostAddress("127.0.0.1"), 45454);
}

只需要一行 writeDatagram() 就可以发送消息。

📥 2）UDP 接收端（Receiver）

cpp 复制代码

#include <QUdpSocket>

QUdpSocket udp;

void init()
{
    // 绑定端口，用于接收
    udp.bind(45454);

    connect(&udp, &QUdpSocket::readyRead, [&](){
        while (udp.hasPendingDatagrams())
        {
            QByteArray buf;
            buf.resize(udp.pendingDatagramSize());

            QHostAddress sender;
            quint16 senderPort;

            udp.readDatagram(buf.data(), buf.size(), &sender, &senderPort);

            qDebug() << "收到消息：" << buf;
            qDebug() << "来自：" << sender.toString() << ":" << senderPort;
        }
    });
}

🔄 六、完整示例：两个窗口互相发送消息

假设两个界面：A 和 B

端口如下：

程序	端口
A 发送到 B	45454
B 发送到 A	45455

A 程序代码示例：

cpp 复制代码

// A.h
QUdpSocket* socket;

// A.cpp
socket = new QUdpSocket(this);
socket->bind(45455); // 用于接收来自 B 的消息

connect(socket, &QUdpSocket::readyRead, this, &A::onReadyRead);

void A::onReadyRead()
{
    while (socket->hasPendingDatagrams())
    {
        QByteArray data;
        data.resize(socket->pendingDatagramSize());
        socket->readDatagram(data.data(), data.size());
        qDebug() << "A 收到：" << data;
    }
}

void A::onSendClicked()
{
    QByteArray msg = "Hello, I am A!";
    socket->writeDatagram(msg, QHostAddress("127.0.0.1"), 45454);
}

B 程序类似，只是端口互换

📡 七、广播示例（局域网广播）

cpp 复制代码

udp.writeDatagram("Hello LAN!", QHostAddress::Broadcast, 45454);

所有绑定 45454 的设备都会收到。

🎯 八、知识总结

UDP 优点

快
简单
支持广播、多播
高实时性

UDP 缺点

不可靠（包会丢、乱序）
常需要应用层自行补充可靠性

Qt 中使用 QUdpSocket 的关键点

用 bind() 才能收包
用信号 readyRead 异步接收
writeDatagram() 即可发送
无需 connect()，即"无连接式通信"

单播与广播代码：

cpp 复制代码

/******************************************************************
Copyright © Deng Zhimao Co., Ltd. 1990-2021. All rights reserved.
* @projectName   10_udp_unicast_broadcast
* @brief         mainwindow.h
* @author        Deng Zhimao
* @email         1252699831@qq.com
* @net           www.openedv.com
* @date          2021-04-14
*******************************************************************/
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QUdpSocket>
#include <QVBoxLayout>
#include <QHBoxLayout>
#include <QPushButton>
#include <QTextBrowser>
#include <QLabel>
#include <QComboBox>
#include <QSpinBox>
#include <QHostInfo>
#include <QLineEdit>
#include <QNetworkInterface>
#include <QDebug>

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

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

private:
    /* Udp通信套接字 */
    QUdpSocket *udpSocket;

    /* 按钮 */
    QPushButton *pushButton[5];

    /* 标签文本 */
    QLabel *label[3];

    /* 水平容器 */
    QWidget *hWidget[3];

    /* 水平布局 */
    QHBoxLayout *hBoxLayout[3];

    /* 垂直容器 */
    QWidget *vWidget;

    /* 垂直布局 */
    QVBoxLayout *vBoxLayout;

    /* 文本浏览框 */
    QTextBrowser *textBrowser;

    /* 用于显示本地ip */
    QComboBox *comboBox;

    /* 用于选择端口 */
    QSpinBox  *spinBox[2];

    /* 文本输入框 */
    QLineEdit *lineEdit;

    /* 存储本地的ip列表地址 */
    QList<QHostAddress> IPlist;

    /* 获取本地的所有ip */
    void getLocalHostIP();

private slots:
    /* 绑定端口 */
    void bindPort();

    /* 解绑端口 */
    void unbindPort();

    /* 清除文本框时的内容 */
    void clearTextBrowser();

    /* 接收到消息 */
    void receiveMessages();

    /* 发送消息 */
    void sendMessages();

    /* 广播消息 */
    void sendBroadcastMessages();

    /* 连接状态改变槽函数 */
    void socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState);
};
#endif // MAINWINDOW_H

cpp 复制代码

/******************************************************************
Copyright © Deng Zhimao Co., Ltd. 1990-2021. All rights reserved.
* @projectName   10_udp_unicast_broadcast
* @brief         mainwindow.cpp
* @author        Deng Zhimao
* @email         1252699831@qq.com
* @net           www.openedv.com
* @date          2021-04-14
*******************************************************************/
#include "mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
{
    /* 设置主窗体的位置与大小 */
    this->setGeometry(0, 0, 800, 480);

    /* udp套接字 */
    udpSocket = new QUdpSocket(this);

    /* 绑定端口按钮 */
    pushButton[0] = new QPushButton();
    /* 解绑端口按钮 */
    pushButton[1] = new QPushButton();
    /* 清空聊天文本按钮 */
    pushButton[2] = new QPushButton();
    /* 发送消息按钮 */
    pushButton[3] = new QPushButton();
    /* 广播消息按钮 */
    pushButton[4] = new QPushButton();

    /* 水平布局一 */
    hBoxLayout[0] = new QHBoxLayout();
    /* 水平布局二 */
    hBoxLayout[1] = new QHBoxLayout();
    /* 水平布局三 */
    hBoxLayout[2] = new QHBoxLayout();
    /* 水平布局四 */
//    hBoxLayout[3] = new QHBoxLayout();

    /* 水平容器一 */
    hWidget[0] =  new QWidget();
    /* 水平容器二 */
    hWidget[1] =  new QWidget();
    /* 水平容器三 */
    hWidget[2] =  new QWidget();


    vWidget = new QWidget();
    vBoxLayout = new QVBoxLayout();

    /* 标签实例化 */
    label[0] = new QLabel();
    label[1] = new QLabel();
    label[2] = new QLabel();

    lineEdit = new QLineEdit();
    comboBox = new QComboBox();
    spinBox[0] = new QSpinBox();
    spinBox[1] = new QSpinBox();
    textBrowser = new QTextBrowser();

    label[0]->setText("目标IP地址：");
    label[1]->setText("绑定端口：");
    label[2]->setText("目标端口：");

    /* 设置标签根据文本文字大小自适应大小  */
    label[0]->setSizePolicy(QSizePolicy::Fixed,
                            QSizePolicy::Fixed);
    label[1]->setSizePolicy(QSizePolicy::Fixed,
                            QSizePolicy::Fixed);
    label[2]->setSizePolicy(QSizePolicy::Fixed,
                            QSizePolicy::Fixed);

    /* 设置端口号的范围，注意不要与主机的已使用的端口号冲突 */
    spinBox[0]->setRange(10000, 99999);
    spinBox[1]->setRange(10000, 99999);

    pushButton[0]->setText("绑定端口");
    pushButton[1]->setText("解除绑定");
    pushButton[2]->setText("清空文本");
    pushButton[3]->setText("发送消息");
    pushButton[4]->setText("广播消息");

    /* 设置停止监听状态不可用 */
    pushButton[1]->setEnabled(false);

    /* 设置输入框默认的文本 */
    lineEdit->setText("你好！");

    /* 水平布局一添加内容 */
    hBoxLayout[0]->addWidget(pushButton[0]);
    hBoxLayout[0]->addWidget(pushButton[1]);
    hBoxLayout[0]->addWidget(pushButton[2]);

    /* 设置水平容器的布局为水平布局一 */
    hWidget[0]->setLayout(hBoxLayout[0]);

    hBoxLayout[1]->addWidget(label[0]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(comboBox);
    hBoxLayout[1]->addWidget(label[1]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(spinBox[0]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(label[2]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(spinBox[1]);

    /* 设置水平容器的布局为水平布局二 */
    hWidget[1]->setLayout(hBoxLayout[1]);

    /* 水平布局三添加内容 */
    hBoxLayout[2]->addWidget(lineEdit);
    hBoxLayout[2]->addWidget(pushButton[3]);
    hBoxLayout[2]->addWidget(pushButton[4]);

    /* 设置水平容器三的布局为水平布局一 */
    hWidget[2]->setLayout(hBoxLayout[2]);

    /* 垂直布局添加内容 */
    vBoxLayout->addWidget(textBrowser);
    vBoxLayout->addWidget(hWidget[1]);
    vBoxLayout->addWidget(hWidget[0]);
    vBoxLayout->addWidget(hWidget[2]);

    /* 设置垂直容器的布局为垂直布局 */
    vWidget->setLayout(vBoxLayout);

    /* 居中显示 */
    setCentralWidget(vWidget);

    /* 获取本地ip */
    getLocalHostIP();

    /* 信号槽连接 */
    connect(pushButton[0], SIGNAL(clicked()),
            this, SLOT(bindPort()));
    connect(pushButton[1], SIGNAL(clicked()),
            this, SLOT(unbindPort()));
    connect(pushButton[2], SIGNAL(clicked()),
            this, SLOT(clearTextBrowser()));
    connect(pushButton[3], SIGNAL(clicked()),
            this, SLOT(sendMessages()));
    connect(pushButton[4], SIGNAL(clicked()),
            this, SLOT(sendBroadcastMessages()));
    connect(udpSocket, SIGNAL(readyRead()),
            this, SLOT(receiveMessages()));
    connect(udpSocket,
            SIGNAL(stateChanged(QAbstractSocket::SocketState)),
            this,
            SLOT(socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState)));
}

MainWindow::~MainWindow()
{
}

void MainWindow::bindPort()
{
    quint16 port = spinBox[0]->value();

    /* 绑定端口需要在socket的状态为UnconnectedState */
    if (udpSocket->state() != QAbstractSocket::UnconnectedState)
        udpSocket->close();

    if (udpSocket->bind(port)) {
        textBrowser->append("已经成功绑定端口："
                            + QString::number(port));

        /* 设置界面中的元素的可用状态 */
        pushButton[0]->setEnabled(false);
        pushButton[1]->setEnabled(true);
        spinBox[1]->setEnabled(false);
    }
}

void MainWindow::unbindPort()
{
    /* 解绑，不再监听 */
    udpSocket->abort();

    /* 设置界面中的元素的可用状态 */
    pushButton[0]->setEnabled(true);
    pushButton[1]->setEnabled(false);
    spinBox[1]->setEnabled(true);
}

/* 获取本地IP */
void MainWindow::getLocalHostIP()
{
    // /* 获取主机的名称 */
    // QString hostName = QHostInfo::localHostName();

    // /* 主机的信息 */
    // QHostInfo hostInfo = QHostInfo::fromName(hostName);

    // /* ip列表,addresses返回ip地址列表，注意主机应能从路由器获取到
    // * IP，否则可能返回空的列表（ubuntu用此方法只能获取到环回IP） */
    // IPlist = hostInfo.addresses();
    // qDebug()<<IPlist<<endl;

    // /* 遍历IPlist */
    // foreach (QHostAddress ip, IPlist) {
    //      if (ip.protocol() == QAbstractSocket::IPv4Protocol)
    //          comboBox->addItem(ip.toString());
    //    }

    /* 获取所有的网络接口，
     * QNetworkInterface类提供主机的IP地址和网络接口的列表 */
    QList<QNetworkInterface> list
            = QNetworkInterface::allInterfaces();

    /* 遍历list */
    foreach (QNetworkInterface interface, list) {

        /* QNetworkAddressEntry类存储IP地址子网掩码和广播地址 */
        QList<QNetworkAddressEntry> entryList
                = interface.addressEntries();

        /* 遍历entryList */
        foreach (QNetworkAddressEntry entry, entryList) {
            /* 过滤IPv6地址，只留下IPv4 */
            if (entry.ip().protocol() ==
                    QAbstractSocket::IPv4Protocol) {
                comboBox->addItem(entry.ip().toString());
                /* 添加到IP列表中 */
                IPlist<<entry.ip();
            }
        }
    }
}

/* 清除文本浏览框里的内容 */
void MainWindow::clearTextBrowser()
{
    /* 清除文本浏览器的内容 */
    textBrowser->clear();
}

/* 客户端接收消息 */
void MainWindow::receiveMessages()
{
    /* 局部变量，用于获取发送者的IP和端口 */
    QHostAddress peerAddr;
    quint16 peerPort;

    /* 如果有数据已经准备好 */
    while (udpSocket->hasPendingDatagrams()) {
        /* udpSocket发送的数据报是QByteArray类型的字节数组 */
        QByteArray datagram;

        /* 重新定义数组的大小 */
        datagram.resize(udpSocket->pendingDatagramSize());

        /* 读取数据，并获取发送方的IP地址和端口 */
        udpSocket->readDatagram(datagram.data(),
                                datagram.size(),
                                &peerAddr,
                                &peerPort);
        /* 转为字符串 */
        QString str = datagram.data();

        /* 显示信息到文本浏览框窗口 */
        textBrowser->append("接收来自"
                            + peerAddr.toString()
                            + ":"
                            + QString::number(peerPort)
                            + str);
    }
}

/* 客户端发送消息 */
void MainWindow::sendMessages()
{
    /* 文本浏览框显示发送的信息 */
    textBrowser->append("发送：" + lineEdit->text());

    /* 要发送的信息，转为QByteArray类型字节数组，数据一般少于512个字节 */
    QByteArray data = lineEdit->text().toUtf8();

    /* 要发送的目标Ip地址 */
    QHostAddress peerAddr = IPlist[comboBox->currentIndex()];

    /* 要发送的目标端口号 */
    quint16 peerPort = spinBox[1]->value();

    /* 发送消息 */
    udpSocket->writeDatagram(data, peerAddr, peerPort);
}

void MainWindow::sendBroadcastMessages()
{
    /* 文本浏览框显示发送的信息 */
    textBrowser->append("发送：" + lineEdit->text());

    /* 要发送的信息，转为QByteArray类型字节数组，数据一般少于512个字节 */
    QByteArray data = lineEdit->text().toUtf8();

    /* 广播地址，一般为255.255.255.255，
     * 同一网段内监听目标端口的程序都会接收到消息 */
    QHostAddress peerAddr = QHostAddress::Broadcast;

    /* 要发送的目标端口号 */
    quint16 peerPort = spinBox[1]->text().toInt();

    /* 发送消息 */
    udpSocket->writeDatagram(data, peerAddr, peerPort);
}
/* socket状态改变 */
void MainWindow::socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState state)
{
    switch (state) {
    case QAbstractSocket::UnconnectedState:
        textBrowser->append("scoket状态：UnconnectedState");
        break;
    case QAbstractSocket::ConnectedState:
        textBrowser->append("scoket状态：ConnectedState");
        break;
    case QAbstractSocket::ConnectingState:
        textBrowser->append("scoket状态：ConnectingState");
        break;
    case QAbstractSocket::HostLookupState:
        textBrowser->append("scoket状态：HostLookupState");
        break;
    case QAbstractSocket::ClosingState:
        textBrowser->append("scoket状态：ClosingState");
        break;
    case QAbstractSocket::ListeningState:
        textBrowser->append("scoket状态：ListeningState");
        break;
    case QAbstractSocket::BoundState:
        textBrowser->append("scoket状态：BoundState");
        break;
    default:
        break;
    }
}

组播代码：

本例大体流程首先获取本地 IP地址。创建一个 udpSocket套接字，加入组播前必须绑定本机主机的端口。加入组播使用 joinMulticastGroup，退出组播使用 leaveMulticastGroup。其他收发消息的功能与上一节单播和广播一样。

cpp 复制代码

/******************************************************************
Copyright © Deng Zhimao Co., Ltd. 1990-2021. All rights reserved.
* @projectName   10_udp_unicast_broadcast
* @brief         mainwindow.h
* @author        Deng Zhimao
* @email         1252699831@qq.com
* @net           www.openedv.com
* @date          2021-04-14
*******************************************************************/
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QUdpSocket>
#include <QVBoxLayout>
#include <QHBoxLayout>
#include <QPushButton>
#include <QTextBrowser>
#include <QLabel>
#include <QComboBox>
#include <QSpinBox>
#include <QHostInfo>
#include <QLineEdit>
#include <QNetworkInterface>
#include <QDebug>

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

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

private:
    /* Udp通信套接字 */
    QUdpSocket *udpSocket;

    /* 按钮 */
    QPushButton *pushButton[4];

    /* 标签文本 */
    QLabel *label[3];

    /* 水平容器 */
    QWidget *hWidget[3];

    /* 水平布局 */
    QHBoxLayout *hBoxLayout[3];

    /* 垂直容器 */
    QWidget *vWidget;

    /* 垂直布局 */
    QVBoxLayout *vBoxLayout;

    /* 文本浏览框 */
    QTextBrowser *textBrowser;

    /* 用于显示本地ip */
    QComboBox *comboBox[2];

    /* 用于选择端口 */
    QSpinBox  *spinBox;

    /* 文本输入框 */
    QLineEdit *lineEdit;

    /* 存储本地的ip列表地址 */
    QList<QHostAddress> IPlist;

    /* 获取本地的所有ip */
    void getLocalHostIP();

private slots:
    /* 加入组播 */
    void joinGroup();

    /* 退出组播 */
    void leaveGroup();

    /* 清除文本框时的内容 */
    void clearTextBrowser();

    /* 接收到消息 */
    void receiveMessages();

    /* 组播消息 */
    void sendMessages();

    /* 连接状态改变槽函数 */
    void socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState);
};
#endif // MAINWINDOW_H

cpp 复制代码

/******************************************************************
Copyright © Deng Zhimao Co., Ltd. 1990-2021. All rights reserved.
* @projectName   10_udp_unicast_broadcast
* @brief         mainwindow.cpp
* @author        Deng Zhimao
* @email         1252699831@qq.com
* @net           www.openedv.com
* @date          2021-04-14
*******************************************************************/
#include "mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
{
    /* 设置主窗体的位置与大小 */
    this->setGeometry(0, 0, 800, 480);

    /* udp套接字 */
    udpSocket = new QUdpSocket(this);

    /* 参数1是设置IP_MULTICAST_TTL套接字选项允许应用程序主要限制数据包在Internet中的生存时间，
     * 并防止其无限期地循环，数据报跨一个路由会减一，默认值为1，表示多播仅适用于本地子网。*/
    udpSocket->setSocketOption(QAbstractSocket::MulticastTtlOption, 1);

    /* 加入组播按钮 */
    pushButton[0] = new QPushButton();
    /* 退出组播按钮 */
    pushButton[1] = new QPushButton();
    /* 清空聊天文本按钮 */
    pushButton[2] = new QPushButton();
    /* 组播消息按钮 */
    pushButton[3] = new QPushButton();

    /* 水平布局一 */
    hBoxLayout[0] = new QHBoxLayout();
    /* 水平布局二 */
    hBoxLayout[1] = new QHBoxLayout();
    /* 水平布局三 */
    hBoxLayout[2] = new QHBoxLayout();
    /* 水平布局四 */
    hBoxLayout[3] = new QHBoxLayout();

    /* 水平容器一 */
    hWidget[0] =  new QWidget();
    /* 水平容器二 */
    hWidget[1] =  new QWidget();
    /* 水平容器三 */
    hWidget[2] =  new QWidget();


    vWidget = new QWidget();
    vBoxLayout = new QVBoxLayout();

    /* 标签实例化 */
    label[0] = new QLabel();
    label[1] = new QLabel();
    label[2] = new QLabel();

    lineEdit = new QLineEdit();
    comboBox[0] = new QComboBox();
    comboBox[1] = new QComboBox();
    spinBox = new QSpinBox();
    textBrowser = new QTextBrowser();

    label[0]->setText("本地IP地址：");
    label[1]->setText("组播地址：");
    label[2]->setText("组播端口：");

    /* 设置标签根据文本文字大小自适应大小  */
    label[0]->setSizePolicy(QSizePolicy::Fixed,
                            QSizePolicy::Fixed);
    label[1]->setSizePolicy(QSizePolicy::Fixed,
                            QSizePolicy::Fixed);
    label[2]->setSizePolicy(QSizePolicy::Fixed,
                            QSizePolicy::Fixed);

    /* 设置端口号的范围，注意不要与主机的已使用的端口号冲突 */
    spinBox->setRange(10000, 99999);

    pushButton[0]->setText("加入组播");
    pushButton[1]->setText("退出组播");
    pushButton[2]->setText("清空文本");
    pushButton[3]->setText("组播消息");

    /* 设置停止监听状态不可用 */
    pushButton[1]->setEnabled(false);

    /* 设置输入框默认的文本 */
    lineEdit->setText("你好！");

    /* 默认添加范围内的一个组播地址 */
    comboBox[1]->addItem("239.255.255.1");

    /* 设置可编辑，用户可自行修改此地址 */
    comboBox[1]->setEditable(true);

    /* 水平布局一添加内容 */
    hBoxLayout[0]->addWidget(pushButton[0]);
    hBoxLayout[0]->addWidget(pushButton[1]);
    hBoxLayout[0]->addWidget(pushButton[2]);

    /* 设置水平容器的布局为水平布局一 */
    hWidget[0]->setLayout(hBoxLayout[0]);

    hBoxLayout[1]->addWidget(label[0]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(comboBox[0]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(label[1]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(comboBox[1]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(label[2]);
    hBoxLayout[1]->addWidget(spinBox);

    /* 设置水平容器的布局为水平布局二 */
    hWidget[1]->setLayout(hBoxLayout[1]);

    /* 水平布局三添加内容 */
    hBoxLayout[2]->addWidget(lineEdit);
    hBoxLayout[2]->addWidget(pushButton[3]);

    /* 设置水平容器三的布局为水平布局一 */
    hWidget[2]->setLayout(hBoxLayout[2]);

    /* 垂直布局添加内容 */
    vBoxLayout->addWidget(textBrowser);
    vBoxLayout->addWidget(hWidget[1]);
    vBoxLayout->addWidget(hWidget[0]);
    vBoxLayout->addWidget(hWidget[2]);

    /* 设置垂直容器的布局为垂直布局 */
    vWidget->setLayout(vBoxLayout);

    /* 居中显示 */
    setCentralWidget(vWidget);

    /* 获取本地ip */
    getLocalHostIP();

    /* 信号槽连接 */
    connect(pushButton[0], SIGNAL(clicked()),
            this, SLOT(joinGroup()));
    connect(pushButton[1], SIGNAL(clicked()),
            this, SLOT(leaveGroup()));
    connect(pushButton[2], SIGNAL(clicked()),
            this, SLOT(clearTextBrowser()));
    connect(pushButton[3], SIGNAL(clicked()),
            this, SLOT(sendMessages()));
    connect(udpSocket, SIGNAL(readyRead()),
            this, SLOT(receiveMessages()));
    connect(udpSocket,
            SIGNAL(stateChanged(QAbstractSocket::SocketState)),
            this,
            SLOT(socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState)));
}

MainWindow::~MainWindow()
{
}

void MainWindow::joinGroup()
{
    /* 获取端口 */
    quint16 port = spinBox->value();
    /* 获取组播地址 */
    QHostAddress groupAddr = QHostAddress(comboBox[1]->currentText());

    /* 绑定端口需要在socket的状态为UnconnectedState */
    if (udpSocket->state() != QAbstractSocket::UnconnectedState)
        udpSocket->close();

    /* 加入组播前必须先绑定端口 */
    if (udpSocket->bind(QHostAddress::AnyIPv4,
                        port, QUdpSocket::ShareAddress)) {

        /* 加入组播组，返回结果给ok变量 */
        bool ok = udpSocket->joinMulticastGroup(groupAddr);

        textBrowser->append(ok ? "加入组播成功" : "加入组播失败");

        textBrowser->append("组播地址IP:"
                            + comboBox[1]->currentText());

        textBrowser->append("绑定端口："
                            + QString::number(port));

        /* 设置界面中的元素的可用状态 */
        pushButton[0]->setEnabled(false);
        pushButton[1]->setEnabled(true);
        comboBox[1]->setEnabled(false);
        spinBox->setEnabled(false);
    }
}

void MainWindow::leaveGroup()
{
    /* 获取组播地址 */
    QHostAddress groupAddr = QHostAddress(comboBox[1]->currentText());

    /* 退出组播 */
    udpSocket->leaveMulticastGroup(groupAddr);

    /* 解绑，不再监听 */
    udpSocket->abort();

    /* 设置界面中的元素的可用状态 */
    pushButton[0]->setEnabled(true);
    pushButton[1]->setEnabled(false);
    comboBox[1]->setEnabled(true);
    spinBox->setEnabled(true);
}

/* 获取本地IP */
void MainWindow::getLocalHostIP()
{
    // /* 获取主机的名称 */
    // QString hostName = QHostInfo::localHostName();

    // /* 主机的信息 */
    // QHostInfo hostInfo = QHostInfo::fromName(hostName);

    // /* ip列表,addresses返回ip地址列表，注意主机应能从路由器获取到
    // * IP，否则可能返回空的列表（ubuntu用此方法只能获取到环回IP） */
    // IPlist = hostInfo.addresses();
    // qDebug()<<IPlist<<endl;

    // /* 遍历IPlist */
    // foreach (QHostAddress ip, IPlist) {
    //      if (ip.protocol() == QAbstractSocket::IPv4Protocol)
    //          comboBox->addItem(ip.toString());
    //    }

    /* 获取所有的网络接口，
     * QNetworkInterface类提供主机的IP地址和网络接口的列表 */
    QList<QNetworkInterface> list
            = QNetworkInterface::allInterfaces();

    /* 遍历list */
    foreach (QNetworkInterface interface, list) {

        /* QNetworkAddressEntry类存储IP地址子网掩码和广播地址 */
        QList<QNetworkAddressEntry> entryList
                = interface.addressEntries();

        /* 遍历entryList */
        foreach (QNetworkAddressEntry entry, entryList) {
            /* 过滤IPv6地址，只留下IPv4，并且不需要环回IP */
            if (entry.ip().protocol() ==
                    QAbstractSocket::IPv4Protocol &&
                    ! entry.ip().isLoopback()) {
                /* 添加本地IP地址到comboBox[0] */
                comboBox[0]->addItem(entry.ip().toString());
                /* 添加到IP列表中 */
                IPlist<<entry.ip();
            }
        }
    }
}

/* 清除文本浏览框里的内容 */
void MainWindow::clearTextBrowser()
{
    /* 清除文本浏览器的内容 */
    textBrowser->clear();
}

/* 客户端接收消息 */
void MainWindow::receiveMessages()
{
    /* 局部变量，用于获取发送者的IP和端口 */
    QHostAddress peerAddr;
    quint16 peerPort;

    /* 如果有数据已经准备好 */
    while (udpSocket->hasPendingDatagrams()) {
        /* udpSocket发送的数据报是QByteArray类型的字节数组 */
        QByteArray datagram;

        /* 重新定义数组的大小 */
        datagram.resize(udpSocket->pendingDatagramSize());

        /* 读取数据，并获取发送方的IP地址和端口 */
        udpSocket->readDatagram(datagram.data(),
                                datagram.size(),
                                &peerAddr,
                                &peerPort);
        /* 转为字符串 */
        QString str = datagram.data();

        /* 显示信息到文本浏览框窗口 */
        textBrowser->append("接收来自"
                            + peerAddr.toString()
                            + ":"
                            + QString::number(peerPort)
                            + str);
    }
}

/* 客户端发送消息 */
void MainWindow::sendMessages()
{
    /* 文本浏览框显示发送的信息 */
    textBrowser->append("发送：" + lineEdit->text());

    /* 要发送的信息，转为QByteArray类型字节数组，数据一般少于512个字节 */
    QByteArray data = lineEdit->text().toUtf8();

    /* 要发送的目标Ip地址 */
    QHostAddress groupAddr = QHostAddress(comboBox[1]->currentText());

    /* 要发送的目标端口号 */
    quint16 groupPort = spinBox->value();

    /* 发送消息 */
    udpSocket->writeDatagram(data, groupAddr, groupPort);
}

/* socket状态改变 */
void MainWindow::socketStateChange(QAbstractSocket::SocketState state)
{
    switch (state) {
    case QAbstractSocket::UnconnectedState:
        textBrowser->append("scoket状态：UnconnectedState");
        break;
    case QAbstractSocket::ConnectedState:
        textBrowser->append("scoket状态：ConnectedState");
        break;
    case QAbstractSocket::ConnectingState:
        textBrowser->append("scoket状态：ConnectingState");
        break;
    case QAbstractSocket::HostLookupState:
        textBrowser->append("scoket状态：HostLookupState");
        break;
    case QAbstractSocket::ClosingState:
        textBrowser->append("scoket状态：ClosingState");
        break;
    case QAbstractSocket::ListeningState:
        textBrowser->append("scoket状态：ListeningState");
        break;
    case QAbstractSocket::BoundState:
        textBrowser->append("scoket状态：BoundState");
        break;
    default:
        break;
    }
}

Qt 网络编程 UDP通信

gemini：

一、 生动形象讲解：什么是 UDP？

二、 Qt 中的 UDP 核心知识点

1. 核心流程

2. 常用函数 (API)

3. 关键信号 (Signal)

三、 实战：Qt 简单的 UDP 传输示例

1. 准备工作

2. 代码实现

3. 如何在 main.cpp 中使用

四、 深入一点：注意事项与常见坑

总结

gpt：

🛰 一、UDP 协议是什么？（生动形象版）

UDP 的特点（操场喊话版）

🧩 二、UDP 在 Qt 中的工具：QUdpSocket

🛠 三、QUdpSocket 常用方法（快速掌握）

🧠 四、Qt 程序中使用 UDP 的知识点

1. 端口号（port）

2. IP 地址（IPv4/IPv6）

3. 事件驱动模型（signals/slots）

💡 五、Qt 简单使用示例（最小可运行）

📤 1）UDP 发送端（Sender）

📥 2）UDP 接收端（Receiver）

🔄 六、完整示例：两个窗口互相发送消息

A 程序代码示例：

B 程序类似，只是端口互换

📡 七、广播示例（局域网广播）

🎯 八、知识总结

UDP 优点

UDP 缺点

Qt 中使用 QUdpSocket 的关键点

单播与广播代码：

组播代码：

一、生动形象讲解：什么是 UDP？

三、实战：Qt 简单的 UDP 传输示例

四、深入一点：注意事项与常见坑