項(xiàng)目介紹

軟件界面

 gitee界面：

1 TCP網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手

1.1項(xiàng)目概述

• 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的一些基礎(chǔ)概念
• 學(xué)習(xí)QTcpServer
• 學(xué)習(xí)QTcpClient
• 學(xué)習(xí)TextEdit特定位置輸入文字顏色
• 學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)知識(shí)點(diǎn)
• 復(fù)習(xí)鞏固之前UI控件
• 程序運(yùn)行如下圖所示

1.2開發(fā)流程

1.3 QTtcp服務(wù)器的關(guān)鍵流程

工程建立，需要在.pro加入網(wǎng)絡(luò)權(quán)限

QT network+= core gui

創(chuàng)建一個(gè)基于"QTcpserver"的服務(wù)端涉及以下關(guān)鍵步驟:

1.創(chuàng)建并初始化 QTcpserver 實(shí)例

實(shí)例化 QTcpserver。

o:調(diào)用"listen,方法在特定端口監(jiān)聽傳入的連接。

2.處理新連接:

為 newconnection"信號(hào)連接一個(gè)槽函數(shù)。在槽函數(shù)中，使用"nextPendingconnection 獲取'Qfcpsocket,以與客戶端通信。

3.讀取和發(fā)送數(shù)據(jù):

通過(guò)連接"qTcpsocket 的:readyRead 信號(hào)來(lái)讀取來(lái)自客戶端的數(shù)據(jù)。'使用write"方法發(fā)送數(shù)據(jù)回客戶端。

4.關(guān)閉連接:

適當(dāng)?shù)臅r(shí)候關(guān)閉 QTcpSocket 。

class MyServer : public QObject {
Q_OBJECT
public:
MyServer() {
QTcpServer *server = new QTcpServer(this);
connect(server, &QTcpServer::newConnection, this,
&MyServer::onNewConnection);
server->listen(QHostAddress::Any, 1234);
}
private slots:
void onNewConnection() {
QTcpSocket *clientSocket = server->nextPendingConnection();
connect(clientSocket, &QTcpSocket::readyRead, this,
&MyServer::onReadyRead);
// ...
}
void onReadyRead() {
QTcpSocket *clientSocket = qobject_cast<QTcpSocket *>(sender());
// 讀取數(shù)據(jù)
QByteArray data = clientSocket->readAll();
// 處理數(shù)據(jù)
// ...
}
};

確保在使用 QTcpServer 和 QTcpSocket 時(shí)妥善處理網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤和異常情況。

1.4 QTtcp客戶端的關(guān)鍵流程

創(chuàng)建一個(gè)基于 QTcpSocket 的Qt客戶端涉及以下步驟：

1. 創(chuàng)建 QTcpSocket 實(shí)例：

實(shí)例化 QTcpSocket 。

2. 連接到服務(wù)器：

使用 connectToHost 方法連接到服務(wù)器的IP地址和端口。

3. 發(fā)送數(shù)據(jù)到服務(wù)器：

使用 write 方法發(fā)送數(shù)據(jù)。

4. 接收來(lái)自服務(wù)器的數(shù)據(jù)：

為 readyRead 信號(hào)連接一個(gè)槽函數(shù)來(lái)接收數(shù)據(jù)。

5. 關(guān)閉連接：

關(guān)閉 QTcpSocket 連接。

示例代碼如下：

class MyClient : public QObject {
Q_OBJECT
public:
MyClient() {
QTcpSocket *socket = new QTcpSocket(this);
connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &MyClient::onReadyRead);
socket->connectToHost("server_address", 1234);
}
private slots:
void onReadyRead() {
QTcpSocket *socket = qobject_cast<QTcpSocket *>(sender());
QByteArray data = socket->readAll();
// 處理接收到的數(shù)據(jù)
// ...
}
};

2 TCP協(xié)議

以下內(nèi)容自省閱讀和消化，主要在面試之前類似八股文問(wèn)答，實(shí)際編程我們不需要關(guān)系這么多，QTcpSocket類底下的API已經(jīng)做好所有的封裝。

TCP（傳輸控制協(xié)議）是一種廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，設(shè)計(jì)用于在網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)之間可靠地傳輸數(shù)據(jù)。它是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議套件的核心部分，通常與IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）一起使用，合稱為TCP/IP。以下是TCP協(xié)議的一些基本特點(diǎn)：

1. 面向連接：在數(shù)據(jù)傳輸之前，TCP 需要在發(fā)送方和接收方之間建立一個(gè)連接。這包括三次握手過(guò)程，確保兩端都準(zhǔn)備好進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2. 可靠傳輸：TCP 提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，這意味著它保證數(shù)據(jù)包準(zhǔn)確無(wú)誤地到達(dá)目的地。如果發(fā)生數(shù)據(jù)丟失或錯(cuò)誤，TCP 會(huì)重新發(fā)送數(shù)據(jù)包。

3. 順序控制：TCP 保證數(shù)據(jù)包的傳輸順序。即使數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸順序被打亂，接收方也能按照正確的順序重組這些數(shù)據(jù)。

4. 流量控制：TCP 使用窗口機(jī)制來(lái)控制發(fā)送方的數(shù)據(jù)傳輸速率，以防止網(wǎng)絡(luò)過(guò)載。這有助于防止接收方被發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)所淹沒(méi)。

5. 擁塞控制：TCP 還包括擁塞控制機(jī)制，用來(lái)檢測(cè)并防止網(wǎng)絡(luò)擁塞。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁塞發(fā)生時(shí)，TCP 會(huì)減少其數(shù)據(jù)傳輸速率。

6. 數(shù)據(jù)分段：大塊的數(shù)據(jù)在發(fā)送前會(huì)被分割成更小的段，以便于傳輸。這些段會(huì)被獨(dú)立發(fā)送并在接收端重新組裝。

7. 確認(rèn)和重傳：接收方對(duì)成功接收的數(shù)據(jù)包發(fā)送確認(rèn)（ACK）信號(hào)。如果發(fā)送方?jīng)]有收到確認(rèn)，它會(huì)重傳丟失的數(shù)據(jù)包。

8. 終止連接：數(shù)據(jù)傳輸完成后，TCP 連接需要被正常關(guān)閉，這通常涉及到四次揮手過(guò)程。

TCP 適用于需要高可靠性的應(yīng)用，如網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文件傳輸、電子郵件等。然而，由于它的這些特性，TCP在處理速度上可能不如其他協(xié)議（如UDP）那么快速。

TCP協(xié)議中的三次握手和四次揮手是建立和終止連接的重要過(guò)程。下面是它們的簡(jiǎn)要描述：

三次握手（建立連接）

三次握手的主要目的是在兩臺(tái)設(shè)備之間建立一個(gè)可靠的連接。它包括以下步驟：

1. SYN：客戶端向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)SYN（同步序列編號(hào)）報(bào)文來(lái)開始一個(gè)新的連接。此時(shí)，客戶端進(jìn)

入SYN-SENT狀態(tài)。

2. SYN-ACK：服務(wù)器接收到SYN報(bào)文后，回復(fù)一個(gè)SYN-ACK（同步和確認(rèn)）報(bào)文。此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入

SYN-RECEIVED狀態(tài)。

3. ACK：客戶端接收到SYN-ACK后，發(fā)送一個(gè)ACK（確認(rèn)）報(bào)文作為回應(yīng)，并進(jìn)入ESTABLISHED（已

建立）狀態(tài)。服務(wù)器在收到這個(gè)ACK報(bào)文后，也進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)。這標(biāo)志著連接已經(jīng)建立。

四次揮手（斷開連接）

四次揮手的目的是終止已經(jīng)建立的連接。這個(gè)過(guò)程包括以下步驟：

1. FIN：當(dāng)通信的一方完成數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)后，它會(huì)發(fā)送一個(gè)FIN（結(jié)束）報(bào)文來(lái)關(guān)閉連接。發(fā)送完FIN報(bào)文后，該方進(jìn)入FIN-WAIT-1狀態(tài)。

2. ACK：另一方接收到FIN報(bào)文后，發(fā)送一個(gè)ACK報(bào)文作為回應(yīng)，并進(jìn)入CLOSE-WAIT狀態(tài)。發(fā)送FIN報(bào)文的一方在收到ACK后，進(jìn)入FIN-WAIT-2狀態(tài)。

3. FIN：在等待一段時(shí)間并完成所有數(shù)據(jù)的發(fā)送后，CLOSE-WAIT狀態(tài)的一方也發(fā)送一個(gè)FIN報(bào)文來(lái)請(qǐng)求關(guān)閉連接。

4. ACK：最初發(fā)送FIN報(bào)文的一方在收到這個(gè)FIN報(bào)文后，發(fā)送一個(gè)ACK報(bào)文作為最后的確認(rèn)，并進(jìn)入TIME-WAIT狀態(tài)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，確保對(duì)方接收到了最后的ACK報(bào)文，該方最終關(guān)閉連接。

在這兩個(gè)過(guò)程中，三次握手主要確保雙方都準(zhǔn)備好進(jìn)行通信，而四次揮手則確保雙方都已經(jīng)完成通信并同意關(guān)閉連接。

3 Socket

Socket 不是一個(gè)協(xié)議，而是一種編程接口（API）或機(jī)制，用于在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)通信。Socket 通常在應(yīng)用

層和傳輸層之間提供一個(gè)端點(diǎn)，使得應(yīng)用程序可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。它支持多種協(xié)議，主要是

TCP 和 UDP。 以下是 Socket 的一些基本特點(diǎn)：

類型：有兩種主要類型的 Sockets —— TCP Socket（面向連接，可靠）和 UDP Socket（無(wú)連接，不可靠）。

應(yīng)用：在各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中廣泛使用，如網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器、聊天應(yīng)用、在線游戲等。

編程語(yǔ)言支持：大多數(shù)現(xiàn)代編程語(yǔ)言如 Python, Java, C++, 等都提供 Socket 編程的支持。

功能：提供了創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)連接、監(jiān)聽傳入的連接、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)等功能。

QT: 在QT組件中，QTcpSocket用來(lái)管理和實(shí)現(xiàn)TCP Socket通信，QUdpSocket用來(lái)管理和實(shí)現(xiàn)

UDP Socket通信

總之，Socket 是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)工具之一，它抽象化了網(wǎng)絡(luò)層的復(fù)雜性，為開發(fā)者提供了一種相對(duì) 簡(jiǎn)單的方式來(lái)建立和管理網(wǎng)絡(luò)連接。

4 創(chuàng)建TCP服務(wù)端的核心代碼

主要步驟如下：

1. 創(chuàng)建 QTcpServer 實(shí)例：?jiǎn)?dòng)服務(wù)器并開始監(jiān)聽指定端口。

2. 監(jiān)聽連接請(qǐng)求：調(diào)用 listen() 方法使服務(wù)器監(jiān)聽特定的 IP 地址和端口。

3. 接受連接：當(dāng)客戶端嘗試連接時(shí)， QTcpServer 產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。你需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)槽（slot）來(lái)響應(yīng)這個(gè)信號(hào)，并接受連接。

4. 處理客戶端連接：每個(gè)連接的客戶端都關(guān)聯(lián)一個(gè) QTcpSocket 對(duì)象，用于數(shù)據(jù)交換。

示例代碼

#include <QTcpServer>
#include <QTcpSocket>
#include <QCoreApplication>
#include <QDebug>
int main(int argc, char *argv[]) {
QCoreApplication a(argc, argv);
QTcpServer server;
// 監(jiān)聽端口
if (!server.listen(QHostAddress::Any, 12345)) {
qDebug() << "Server could not start";
return -1;
}
qDebug() << "Server started!";
// 當(dāng)有新連接時(shí)，執(zhí)行相應(yīng)的操作
QObject::connect(&server, &QTcpServer::newConnection, [&]() {
QTcpSocket *client = server.nextPendingConnection();
QObject::connect(client, &QTcpSocket::readyRead, [client]() {
QByteArray data = client->readAll();
qDebug() << "Received data:" << data;
client->write("Hello, client!");
});
QObject::connect(client, &QTcpSocket::disconnected, client,
&QTcpSocket::deleteLater);
});
return a.exec();
}

代碼解釋

1. 創(chuàng)建 QTcpServer 對(duì)象：在主函數(shù)中，直接創(chuàng)建了一個(gè) QTcpServer 對(duì)象。

2. 監(jiān)聽端口：使用 listen() 方法監(jiān)聽所有接口上的 12345 端口。

3. 處理新連接：通過(guò)連接 newConnection 信號(hào)，當(dāng)有新客戶端連接時(shí)，會(huì)調(diào)用相應(yīng)的槽函數(shù)。

4. 讀取數(shù)據(jù)：為每個(gè)連接的客戶端創(chuàng)建 QTcpSocket 對(duì)象，并連接 readyRead 信號(hào)以接收數(shù)據(jù)。

5. 發(fā)送數(shù)據(jù)：向客戶端發(fā)送響應(yīng)消息。

6. 客戶端斷開連接時(shí)的處理：使用 disconnected 信號(hào)確?？蛻舳嗽跀嚅_連接時(shí)被適當(dāng)?shù)厍謇怼?/p>

這個(gè)代碼示例展示了如何使用 QTcpServer 創(chuàng)建一個(gè)基本的 TCP 服務(wù)器，而無(wú)需通過(guò)繼承來(lái)擴(kuò)展類。這 種方式通常更簡(jiǎn)單，適用于不需要復(fù)雜處理的基本應(yīng)用場(chǎng)景。

5 創(chuàng)建TCP客戶端的核心代碼

為了使客戶端代碼更具模塊化和響應(yīng)性，可以使用 Qt 的信號(hào)與槽機(jī)制。這種方法允許客戶端以事件驅(qū)動(dòng) 的方式響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)事件，如連接建立、數(shù)據(jù)接收等。下面是一個(gè)使用信號(hào)與槽的 TCP 客戶端示例。

示例代碼

#include <QTcpSocket>
#include <QCoreApplication>
#include <QDebug>
class TcpClient : public QObject {
Q_OBJECT
public:
TcpClient(const QString &host, quint16 port) {
connect(&socket, &QTcpSocket::connected, this, &TcpClient::onConnected);
connect(&socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &TcpClient::onReadyRead);
socket.connectToHost(host, port);
}
private slots:
void onConnected() {
qDebug() << "Connected to server!";
socket.write("Hello, server!");
}
void onReadyRead() {
QByteArray data = socket.readAll();
qDebug() << "Server said:" << data;
socket.disconnectFromHost();
}
private:
QTcpSocket socket;
};
int main(int argc, char *argv[]) {
QCoreApplication a(argc, argv);
TcpClient client("localhost", 12345);
return a.exec();
}
#include "main.moc"

代碼解釋

1. 創(chuàng)建 TcpClient 類：這個(gè)類繼承自 QObject ，允許使用信號(hào)與槽機(jī)制。

2. 連接信號(hào)和槽：在構(gòu)造函數(shù)中，將 QTcpSocket 的 connected 和 readyRead 信號(hào)分別連接到onConnected 和 onReadyRead 槽。

3. 連接到服務(wù)器：使用 connectToHost() 方法開始連接過(guò)程。

4. 處理連接建立：一旦連接建立， onConnected 槽被觸發(fā)，客戶端向服務(wù)器發(fā)送一條消息。

5. 接收數(shù)據(jù)：當(dāng)數(shù)據(jù)可讀時(shí)， onReadyRead 槽被觸發(fā)，客戶端讀取并打印來(lái)自服務(wù)器的數(shù)據(jù)。

6. 斷開連接：在接收數(shù)據(jù)后，客戶端斷開與服務(wù)器的連接。

這個(gè)客戶端示例展示了如何使用 Qt 的信號(hào)與槽機(jī)制來(lái)處理 TCP 連接。這種方式使得代碼更加清晰，易于維護(hù)，并且能更好地處理異步事件。

6 TCP服務(wù)端項(xiàng)目開發(fā)

核心代碼

// 包含主窗口和用戶界面定義
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
// 主窗口構(gòu)造函數(shù)
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
, ui(new Ui::MainWindow)
{
// 初始化用戶界面
ui->setupUi(this);
// 設(shè)置主窗口中心部件的布局
ui->centralwidget->setLayout(ui->verticalLayout_2);
// 設(shè)置主窗口標(biāo)題
this->setWindowTitle("網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手服務(wù)端-上官Q(mào)T案例");
cursor = ui->textBrowserRev->textCursor(); // 獲取文本瀏覽器的文本光標(biāo)
// 初始時(shí)禁用“停止監(jiān)聽”按鈕
ui->pushButtonListenStop->setEnabled(false);
// 創(chuàng)建新的 TCP 服務(wù)器實(shí)例
tcpServer = new QTcpServer(this);
// 將新連接信號(hào)連接到處理新連接的槽函數(shù)
connect(tcpServer, SIGNAL(newConnection()), this,
SLOT(mnewConnectionHandler()));
// 獲取系統(tǒng)上所有網(wǎng)絡(luò)接口，并將 IPv4 地址添加到下拉列表中
QList<QNetworkInterface> interfaces = QNetworkInterface::allInterfaces();
for (const QNetworkInterface &interface : interfaces) {
for (const QNetworkAddressEntry &entry : interface.addressEntries()) {
if (entry.ip().protocol() == QAbstractSocket::IPv4Protocol) {
ui->comboBoxIpAddr->addItem(entry.ip().toString());
}
}
}
}
// 主窗口析構(gòu)函數(shù)
MainWindow::~MainWindow()
{
// 釋放用戶界面資源
delete ui;
}
// “開始監(jiān)聽”按鈕的點(diǎn)擊事件處理函數(shù)
void MainWindow::on_pushButtonListen_clicked()
{
// 偵聽指定 IP 地址和端口
tcpServer->listen(QHostAddress(ui->comboBoxIpAddr->currentText()),
ui->lineEditPort->text().toInt());
// 更新按鈕狀態(tài)
ui->pushButtonListen->setEnabled(false);
ui->pushButtonListenStop->setEnabled(true);
}
// 新 TCP 連接的處理函數(shù)
void MainWindow::mnewConnectionHandler()
{
// 獲取下一個(gè)待處理的連接
QTcpSocket *tmpSocket = tcpServer->nextPendingConnection();
// 向文本瀏覽器中添加客戶端信息
ui->textBrowserRev->append("服務(wù)器: 客戶端IP地址是："+ tmpSocket-
>peerAddress().toString()
+" 客戶端端口號(hào)是： "+QString::number(tmpSocket-
>peerPort())+"\n");
// 連接套接字的狀態(tài)變化和數(shù)據(jù)接收信號(hào)到相應(yīng)槽函數(shù)
connect(tmpSocket, SIGNAL(stateChanged(QAbstractSocket::SocketState)),
this, SLOT(mstateChanged(QAbstractSocket::SocketState)));
connect(tmpSocket, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(mreadData()));
}
// 套接字狀態(tài)改變時(shí)的槽函數(shù)
void MainWindow::mstateChanged(QAbstractSocket::SocketState state)
{
// 獲取發(fā)送信號(hào)的套接字對(duì)象
QTcpSocket *tmp = (QTcpSocket *)sender();
// 根據(jù)套接字的不同狀態(tài)進(jìn)行不同處理
switch(state){
case QAbstractSocket::UnconnectedState:
// 客戶端斷開連接
ui->textBrowserRev->append("服務(wù)器：有客戶端斷開連接！");
tmp->deleteLater();
break;
case QAbstractSocket::ConnectedState:
// 客戶端連接
ui->textBrowserRev->append("服務(wù)器：有新客戶端接入！");
break;
default:
break;
}
}
// “停止監(jiān)聽”按鈕的點(diǎn)擊事件處理函數(shù)
void MainWindow::on_pushButtonListenStop_clicked()
{
// 更新按鈕狀態(tài)
ui->pushButtonListen->setEnabled(true);
ui->pushButtonListenStop->setEnabled(true);
// 停止監(jiān)聽端口
tcpServer->close();
}
// 接收到數(shù)據(jù)時(shí)的槽函數(shù)
void MainWindow::mreadData()
{
// 獲取發(fā)送信號(hào)的套接字對(duì)象
QTcpSocket *tmp = (QTcpSocket *)sender();
setTextColor(0,0,0); // 設(shè)置文本顏色為紅色
cursor.insertText("客戶端："+ tmp->readAll()+"\n");
}
// “發(fā)送”按鈕的點(diǎn)擊事件處理函數(shù)
void MainWindow::on_pushButtonSend_clicked()
{
// 查找所有的子 QTcpSocket 對(duì)象
QList<QTcpSocket*> socketList = tcpServer->findChildren<QTcpSocket*>();
// 向每個(gè)連接的客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)
foreach(QTcpSocket *tmp, socketList){
tmp->write(ui->textEditSnd->toPlainText().toUtf8());
setTextColor(255,0,0); // 設(shè)置文本顏色為紅色
cursor.insertText("服務(wù)端："+ui->textEditSnd-
>toPlainText().toUtf8()+"\n");
};
}
// 設(shè)置文本顏色的函數(shù)
void MainWindow::setTextColor(int r, int g, int b)
{
QTextCharFormat textFormat;
textFormat.setForeground(QBrush(QColor(r, g, b))); // 根據(jù)提供的 RGB 值設(shè)置顏色
// 應(yīng)用格式到光標(biāo)
cursor.setCharFormat(textFormat);
}

到此這篇關(guān)于基于QT編寫一個(gè)網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手的文章就介紹到這了,更多相關(guān)QT網(wǎng)絡(luò)調(diào)試內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！