Qt | TCP服务器实现QTcpServer，使用线程管理客户端套接字
原创
Qt | TCP服务器实现QTcpServer，使用线程管理客户端套接字
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Qt历险记
发布于 2024-12-01 11:39:18
发布于 2024-12-01 11:39:18
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01、QTcpServer
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QTcpServer是 Qt 网络模块中的一个类，用于实现TCP服务器。它允许创建一个服务器，可以接受来自客户端的连接。QTcpServer是事件驱动的，这意味着它将通过信号和槽机制处理网络事件。 常用函数
- 构造函数：
QTcpServer(QObject *parent = nullptr): 创建一个QTcpServer对象。
- 启动服务器：
bool listen(const QHostAddress &address, quint16 port): 在指定的地址和端口上监听传入的连接。返回值表示监听是否成功。bool isListening() const: 检查服务器是否正在监听。
- 停止服务器：
void close(): 停止服务器，并关闭所有活动的连接。
- 获取新连接：
QTcpSocket *nextPendingConnection(): 返回下一个待处理的客户端连接（如果有的话）。每次调用后，会将已处理的连接移除。
- 信号：
void newConnection(): 当有新的连接请求时发出此信号。可以连接到一个槽以处理新连接。
- 其他功能：
QList<QTcpSocket*> findChildren< QTcpSocket* >() const: 获取所有与服务器相关的活动的客户端连接。int maxPendingConnections() const: 获取允许的最大挂起连接数。
incomingConnection(qintptr socketDescriptor)是QTcpServer类中的一个虚拟函数，用于处理新的客户端连接。当服务器接收到新的连接请求时，这个函数会被调用，并传递一个socketDescriptor参数，该参数是一个整型值，用于唯一标识新连接的套接字
02、QTcpSocket
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QTcpSocket是 Qt 网络模块中的一个类，用于实现网络通信中的 TCP 客户端功能。通过QTcpSocket，开发者可以方便地与服务器进行数据交换，实现网络应用。以下是QTcpSocket的一些主要特性和功能：
- 连接管理：能够建立与远程主机的 TCP 连接，并管理连接状态，例如连接、断开连接等。
- 数据传输：支持异步读写操作，能够发送和接收字节流数据。可以通过
write()方法发送数据，通过read()或readAll()方法接收数据。 - 信号和槽：
QTcpSocket提供了许多信号（例如connected()、disconnected()、readyRead()等），可以与 Qt 的信号与槽机制结合使用，实现事件驱动的通信。 - 错误处理：能够处理网络错误，使用
errorOccurred()信号提示用户发生了什么错误，并提供获取错误信息的方法。 - 支持 SSL/TLS：如果需要安全的通信，
QTcpSocket可以与QSslSocket一起使用，支持加密的数据传输。 - 易于集成：可以与 Qt 的其他模块（如 GUI、数据库等）灵活结合，构建复杂的网络应用。
03、QThread
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- 线程管理：
QThread提供了一种简单的方式来管理线程的生命周期，包括启动、停止和退出线程。 - 信号与槽：
QThread支持 Qt 的信号与槽机制，允许线程之间进行通信。 - 对象移动：可以将
QObject派生类的对象移动到线程中，从而使对象在不同的线程上下文中执行。 - 事件循环：
QThread支持事件循环，可以在独立线程中处理事件，如 GUI 更新或网络事件。
常用函数
- 构造函数：
QThread(QObject *parent = nullptr)：构造一个QThread对象。
- 启动与退出线程：
void start()：启动线程运行，调用run()方法。void quit()：请求线程退出事件循环。void wait(unsigned long timeout = 0)：等待线程结束，直到线程完全退出。
- 线程执行：
virtual void run()：重载此方法来定义线程执行的代码。
- 移动对象：
void moveToThread(QThread *thread)：将QObject派生的对象移动到指定线程中。
- 获取线程信息：
QThread::currentThread()：返回当前执行线程的指针。bool isRunning() const：判断线程是否在运行状态。bool isFinished() const：判断线程是否已完成执行。
- 信号：
void finished()：线程完成时发出此信号。void started()：线程启动时发出此信号。
04、实战源码
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# 设置 CMake 的最低版本要求cmake_minimum_required(VERSION 3.16)# 定义项目名称和支持的语言c++project(threadedfortuneserver LANGUAGES CXX)# 如果没有定义安装目录，则设置默认安装目录if(NOT DEFINED INSTALL_EXAMPLESDIR) set(INSTALL_EXAMPLESDIR "examples")endif()# 设置安装示例的子目录set(INSTALL_EXAMPLEDIR "${INSTALL_EXAMPLESDIR}/network/threadedfortuneserver")# 查找所需的 Qt 组件find_package(Qt6 REQUIRED COMPONENTS Core Gui Network Widgets)# 设置 Qt 项目的标准配置qt_standard_project_setup()# 添加可执行文件，指定源文件qt_add_executable(threadedfortuneserver dialog.cpp dialog.h # 对话框相关的源文件 fortuneserver.cpp fortuneserver.h # 幸运服务器相关的源文件 fortunethread.cpp fortunethread.h # 幸运线程相关的源文件 main.cpp # 主程序文件)# 设置目标属性set_target_properties(threadedfortuneserver PROPERTIES WIN32_EXECUTABLE TRUE # 在 Windows 系统下创建 Windows 可执行文件 MACOSX_BUNDLE TRUE # 在 MacOS 系统下创建应用程序包)# 链接 Qt 库target_link_libraries(threadedfortuneserver PRIVATE Qt6::Core # 链接 Qt Core 模块 Qt6::Gui # 链接 Qt GUI 模块 Qt6::Network # 链接 Qt 网络模块 Qt6::Widgets # 链接 Qt Widgets 模块)# 安装目标install(TARGETS threadedfortuneserver RUNTIME DESTINATION "${INSTALL_EXAMPLEDIR}" # 可执行文件安装目录 BUNDLE DESTINATION "${INSTALL_EXAMPLEDIR}" # 应用程序包安装目录 LIBRARY DESTINATION "${INSTALL_EXAMPLEDIR}" # 动态库安装目录)05、dialog.h
>>>dialog.h
#ifndef DIALOG_H // 检查 DIALOG_H 是否被定义#define DIALOG_H // 定义 DIALOG_H，以防止重复包含头文件#include <QWidget> // 引入 Qt 的 QWidget 类#include "fortuneserver.h" // 引入自定义的 fortuneserver 头文件QT_BEGIN_NAMESPACE // 开始命名空间class QLabel; // 前向声明 QLabel 类class QPushButton; // 前向声明 QPushButton 类QT_END_NAMESPACE // 结束命名空间// Dialog 类，继承自 QWidgetclass Dialog : public QWidget{ Q_OBJECT // 声明该类是 Qt 的一个对象，支持信号和槽机制public: // 构造函数，接收一个 QWidget 指针作为父窗口，默认为 nullptr Dialog(QWidget *parent = nullptr);private: QLabel *statusLabel; // 状态标签指针，用于显示状态信息 QPushButton *quitButton; // 退出按钮指针，用于退出应用 TcpServer server; // TcpServer 对象，用于处理 TCP 连接};#endif // 结束 DIALOG_H 的条件编译06、dialog.cpp
>>>dialog.cpp
#include <QtWidgets> // 引入Qt Widgets模块#include <QtNetwork> // 引入Qt Network模块#include <stdlib.h> // 引入标准库，以使用常见的功能#include "dialog.h" // 引入Dialog类的头文件#include "fortuneserver.h" // 引入Fortune Server类的头文件// Dialog类的构造函数Dialog::Dialog(QWidget *parent) : QWidget(parent) // 调用基类QWidget的构造函数，并传递父窗口参数{ statusLabel = new QLabel; // 创建一个新的QLabel用于显示状态信息 statusLabel->setWordWrap(true); // 启用状态标签的自动换行 quitButton = new QPushButton(tr("Quit")); // 创建一个带有“Quit”文本的退出按钮 quitButton->setAutoDefault(false); // 禁用按钮的自动默认行为 // 尝试启动服务器 if (!server.listen()) { // 如果服务器启动失败，则显示严重错误信息 QMessageBox::critical(this, tr("Qt 历险记 qq交流：906134236"), tr("无法启动服务器: %1.") .arg(server.errorString())); close(); // 关闭对话框 return; // 退出构造函数 } QString ipAddress; // 变量用于存储IP地址 const QList<QHostAddress> ipAddressesList = QNetworkInterface::allAddresses(); // 获取所有网络地址 // 使用第一个非localhost的IPv4地址 for (const QHostAddress &entry : ipAddressesList) { if (entry != QHostAddress::LocalHost && entry.toIPv4Address()) { // 检查是否为非localhost且是有效的IPv4 ipAddress = entry.toString(); // 存储IP地址 break; // 找到后退出循环 } } // 如果没有找到，使用IPv4 localhost if (ipAddress.isEmpty()) ipAddress = QHostAddress(QHostAddress::LocalHost).toString(); // 如果没有找到非localhost，则设置为localhost // 设置状态标签的文本，显示服务器信息 statusLabel->setText(tr("服务器正在运行\n\nIP: %1\n端口号: %2\n\n" "现在运行tcp服务器示例。") .arg(ipAddress).arg(server.serverPort())); // 将退出按钮的clicked信号连接到对话框的close槽 connect(quitButton, &QPushButton::clicked, this, &Dialog::close); // 创建一个水平布局用于按钮 QHBoxLayout *buttonLayout = new QHBoxLayout; buttonLayout->addStretch(1); // 在按钮前添加可伸缩空间 buttonLayout->addWidget(quitButton); // 将退出按钮添加到布局中 buttonLayout->addStretch(1); // 在按钮后添加可伸缩空间 // 创建一个垂直布局用于主窗口 QVBoxLayout *mainLayout = new QVBoxLayout; mainLayout->addWidget(statusLabel); // 将状态标签添加到主布局中 mainLayout->addLayout(buttonLayout); // 将按钮布局添加到主布局中 setLayout(mainLayout); // 设置对话框的主布局 setWindowTitle(tr("Qt 历险记 qq交流：906134236")); // 设置窗口标题}07、fortuneserver.h
>>>fortuneserver.h
#ifndef FORTUNESERVER_H // 确保该头文件只被包含一次#define FORTUNESERVER_H#include <QStringList> // 引入 QStringList，用于存储字符串列表#include <QTcpServer> // 引入 QTcpServer 类，用于处理 TCP 服务器功能// 定义 TcpServer 类，继承自 QTcpServerclass TcpServer : public QTcpServer{ Q_OBJECT // 表示该类包含 Qt 的信号和槽机制public: // 构造函数，接收一个 QObject 指针作为父对象，默认为 nullptr TcpServer(QObject *parent = nullptr);protected: // 重写 incomingConnection 方法，用于处理新的连接 void incomingConnection(qintptr socketDescriptor) override;private: QStringList fortunes; // 用于存储“运势”字符串的列表};#endif // 结束条件编译指令08、fortuneserver.cpp
>>>fortuneserver.cpp
#include "fortuneserver.h" // 引入自定义的 FortuneServer 头文件#include "fortunethread.h" // 引入自定义的 FortuneThread 头文件#include <QRandomGenerator> // 引入 Qt 随机数生成器#include <stdlib.h> // 引入标准库头文件// TcpServer 类构造函数TcpServer::TcpServer(QObject *parent) : QTcpServer(parent) // 调用基类 QTcpServer 的构造函数并传递父对象{ // 初始化 fortune 列表，存储不同的命运消息（字符串） fortunes << tr("你过着狗一样的生活。别上家具。") << tr("你必须考虑明天。") << tr("你会被一声巨响惊讶。") << tr("再过一个小时你会感到饿。") << tr("你可能有邮件。") << tr("你不能在不伤害永恒的情况下消磨时间。") << tr("计算机并不聪明。它们只是认为自己聪明。");}// 当有新的连接请求时的处理函数void TcpServer::incomingConnection(qintptr socketDescriptor){ // 随机选择一个命运消息 QString fortune = fortunes.at(QRandomGenerator::global()->bounded(fortunes.size())); // 创建一个新的 TcpSocketThread 线程对象，处理该连接 TcpSocketThread *thread = new TcpSocketThread(socketDescriptor, fortune, this); // 连接线程的 finished 信号和 deleteLater 槽，以在线程完成后自动删除对象 connect(thread, &TcpSocketThread::finished, thread, &TcpSocketThread::deleteLater); // 启动线程 thread->start();}09、fortunethread.h
>>>fortunethread.h
#ifndef FORTUNETHREAD_H // 如果没有定义 FORTUNETHREAD_H#define FORTUNETHREAD_H // 定义 FORTUNETHREAD_H#include <QThread> // 引入 QThread 头文件#include <QTcpSocket> // 引入 QTcpSocket 头文件// TcpSocketThread 类，继承自 QThreadclass TcpSocketThread : public QThread{ Q_OBJECT // 宏，支持信号和槽机制public: // 构造函数，接受 socket 描述符和命运消息 TcpSocketThread(qintptr socketDescriptor, const QString &fortune, QObject *parent); // 重写 run() 方法，线程执行的入口 void run() override;signals: // 定义一个信号，用于报告错误 void error(QTcpSocket::SocketError socketError);private: qintptr socketDescriptor; // 保存 socket 描述符 QString text; // 保存命运消息};#endif // 结束条件10、fortunethread.cpp
>>>fortunethread.cpp
#include "fortunethread.h" // 引入自定义头文件 fortunethread.h#include <QtNetwork> // 引入Qt网络模块// TcpSocketThread 类的构造函数TcpSocketThread::TcpSocketThread(qintptr socketDescriptor, const QString &fortune, QObject *parent) : QThread(parent), socketDescriptor(socketDescriptor), text(fortune){ // 初始化线程，保存套接字描述符和要发送的文本信息}// 重写 run() 方法，线程执行的主要逻辑void TcpSocketThread::run(){ QTcpSocket tcpSocket; // 创建 TCP 套接字对象 // 设置套接字描述符，如果失败则发出错误信号并返回 if (!tcpSocket.setSocketDescriptor(socketDescriptor)) { emit error(tcpSocket.error()); return; } QByteArray block; // 创建一个 QByteArray 用于存储要发送的数据 QDataStream out(&block, QIODevice::WriteOnly); // 创建数据流对象，使用只写模式 out.setVersion(QDataStream::Qt_6_5); // 设置数据流版本 out << text; // 将文本信息写入数据流 tcpSocket.write(block); // 将数据块写入套接字 tcpSocket.disconnectFromHost(); // 断开与主机的连接 tcpSocket.waitForDisconnected(); // 等待断开连接}11、main.cpp
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#include <QApplication>#include <QtCore>#include <stdlib.h>#include "dialog.h"int main(int argc, char *argv[]){ QApplication app(argc, argv); Dialog dialog; dialog.show(); return app.exec();}12、推荐
>>>23种设计模式一网打尽。 项目源码获取，记得转存慢慢看。 通过网盘分享的文件：threadedfortuneserver 链接: https://pan.baidu.com/s/1vy4w2RWfQBBYoffurzZZiw?pwd=hr99 提取码: hr99
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