QT实验八网络编程实验一.docx

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QT实验八网络编程实验一.docx

QT实验八网络编程实验一

网络编程实验

(一)

(一)TCP实验

TCP即TransmissionControlProtocol,传输控制协议。

与UDP不同,它是面向连接和数据流的可靠传输协议。

也就是说,它能使一台计算机上的数据无差错的发往网络上的其他计算机,所以当要传输大量数据时,一般选用TCP协议。

TCP协议的程序使用的是客户端/服务器模式,在Qt中提供了QTcpSocket类来编写客户端程序,使用QTcpServer类编写服务器端程序。

我们在服务器端进行端口的监听,一旦发现客户端的连接请求,就会发出newConnection()信号,可以关联这个信号到自己的槽函数,进行数据的发送。

而在客户端,一旦有数据到来就会发出readyRead()信号,可以关联此信号,进行数据的接收。

<1>传输简单的字符串

服务器端

服务器端的程序中,监听本地主机的一个端口,这里使用6666,然后关联newConnection()信号与自己写的sendMessage()槽函数。

就是说一旦有客户端的连接请求,就会执行sendMessage()函数,在这个函数里发送一个简单的字符串。

1.新建Qt4GuiApplication,工程名为“tcpServer”,Baseclass选择QWidget。

(说明:

需要在工程文件tcpServer.pro中添加一行代码:

QT+=network)

2.在widget.ui的设计区添加一个Label,更改其objectName为statusLabel,用于显示一些状态信息。

如下:

 

3.在widget.h文件中做更改

添加头文件:

#include

添加:

private:

QTcpServer*tcpServer;

添加私有槽函数:

privateslots:

voidsendMessage();

4.在widget.cpp文件中进行更改

在其构造函数中添加代码:

tcpServer=newQTcpServer(this);

if(!

tcpServer->listen(QHostAddress:

:

LocalHost,6666))

{

//监听本地主机的6666端口,如果出错就输出错误信息,并关闭

qDebug()<errorString();

close();

}

connect(tcpServer,SIGNAL(newConnection()),this,SLOT(sendMessage()));

如下图:

//连接信号和相应槽函数

在构造函数中使用tcpServer的listen()函数进行监听,然后关联了newConnection()和自己的sendMessage()函数。

下面实现sendMessage()函数。

voidWidget:

:

sendMessage()

{

QByteArrayblock;//用于暂存我们要发送的数据

QDataStreamout(&block,QIODevice:

:

WriteOnly);

//使用数据流写入数据

out.setVersion(QDataStream:

:

Qt_4_6);

//设置数据流的版本,客户端和服务器端使用的版本要相同

out<<(quint16)0;

out<

!

!

");

out.device()->seek(0);

quint16x=block.size();

x=x-sizeof(quint16);

out<<(quint16)(x);

QTcpSocket*clientConnection=tcpServer->nextPendingConnection();

//获取已经建立的连接的子套接字

connect(clientConnection,SIGNAL(disconnected()),clientConnection,SLOT(deleteLater()));

clientConnection->write(block);

clientConnection->disconnectFromHost();

ui->statuslabel->setText("sendmessagesuccessful!

!

!

");

//发送数据成功后,显示提示

}

这个是数据发送函数:

(1)为了保证在客户端能接收到完整的文件,在数据流的最开始写入完整文件的大小信息,这样客户端就可以根据大小信息来判断是否接受到了完整的文件。

而在服务器端,在发送数据时就要首先发送实际文件的大小信息,但是,文件的大小一开始是无法预知的,所以先使用了out<<(quint16)0;在block的开始添加了一个quint16大小的空间,也就是两字节的空间,它用于后面放置文件的大小信息。

然后out<

!

!

”);输入实际的文件,这里是字符串。

当文件输入完成后,使用out.device()->seek(0);返回到block的开始,加

入实际的文件大小信息,也就是后面的代码,它是实际文件的大小:

quint16x=block.size();

x=x-sizeof(quint16);

out<<(quint16)(x);

(2)在服务器端可以使用tcpServer的nextPendingConnection()函数来获取已经建立的连接的Tcp套接字,使用它来完成数据的发送和其它操作。

比如这里,关联了disconnected()信号和deleteLater()槽函数,然后发送数据clientConnection->write(block);

然后是clientConnection->disconnectFromHost();表示当发送完成时就会断开连接,这时就会发出disconnected()信号,而最后调用deleteLater()函数保证在关闭连接后删除该套接字clientConnection。

客户端

在客户端程序中向服务器发送连接请求,当连接成功时接收服务器发送的数据。

1.新建Qt4GuiApplication,工程名为“tcpClient”,Baseclass选择QWidget。

(说明:

同样需要在工程文件tcpClient.pro中添加一行代码:

QT+=network)

2,在widget.ui中添加几个标签Label和两个LineEdit以及一个按钮PushButton。

 

其中“主机”后的LineEdit的objectName为hostLineEdit,“端口号”后的为portLineEdit。

“收到的信息”标签的objectName为messageLabel。

3.在widget.h文件中做更改

添加头文件:

#include

添加private变量:

QTcpSocket*tcpSocket;

QStringmessage;//存放从服务器接收到的字符串

quint16blockSize;//存放文件的大小信息

添加私有槽函数:

privateslots:

voidnewConnect();//连接服务器

voidreadMessage();//接收数据

voiddisplayError(QAbstractSocket:

:

SocketError);//显示错误

4.在widget.cpp文件中做更改

(1)在构造函数中添加代码:

tcpSocket=newQTcpSocket(this);

connect(tcpSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMessage()));

connect(tcpSocket,SIGNAL(error(QAbstractSocket:

:

SocketError)),this,SLOT(displayError(QAbstractSocket:

:

SocketError)));

如下图:

 

这里关联了tcpSocket的两个信号,当有数据到来时发出readyRead()信号,执行读取数据的readMessage()函数。

当出现错误时发出error()信号,执行displayError()槽函数。

(2)实现newConnect()函数

voidWidget:

:

newConnect()

{

blockSize=0;//初始化其为0

tcpSocket->abort();//取消已有的连接

tcpSocket->connectToHost(ui->hostLineEdit->text(),ui->portLineEdit->text().toInt());

//连接到主机,这里从界面获取主机地址和端口号

}

这个函数实现了连接到服务器,下面会在“连接”按钮的单击事件槽函数

中调用这个函数。

(3)实现readMessage()函数

voidWidget:

:

readMessage()

{

QDataStreamin(tcpSocket);

in.setVersion(QDataStream:

:

Qt_4_6);

//设置数据流版本,这里要和服务器端相同

if(blockSize==0)//如果是刚开始接收数据

{

//判断接收的数据是否有两字节,也就是文件的大小信息

//如果有则保存到blockSize变量中,没有则返回,继续接收数据

if(tcpSocket->bytesAvailable()<(int)sizeof(quint16))

return;

in>>blockSize;

}

if(tcpSocket->bytesAvailable()

//如果没有得到全部的数据,则返回,继续接收数据

in>>message;

//将接收到的数据存放到变量中

ui->messageLabel->setText(message);

//显示接收到的数据

}

这个函数实现了数据的接收,它与服务器端的发送函数相对应。

首先要获取文件的大小信息,然后根据文件的大小来判断是否接收到了完整的文件。

(4)实现displayError()函数

voidWidget:

:

displayError(QAbstractSocket:

:

SocketError)

{

qDebug()<errorString();//输出错误信息

}

这里简单的实现了错误信息的输出。

(5)在widget.ui中进入“连接”按钮的单击事件槽函数,然后更改如下:

 

voidWidget:

:

on_pushButton_clicked()

{

newConnect();//请求连接

}

这里直接调用了newConnect()函数。

5.运行客户端程序,同时运行服务器程序,然后在“主机”后填入“localhost”,在“端口号”后填入“6666”,点击“连接”按钮,效果如下:

 

可以看到正确地接收到了数据。

因为服务器端和客户端是在同一台机子上运行的,所以这里填写了“主机”为“localhost”,如果在不同的机子上运行,需要在“主机”后填写其正确的IP地址。

<2>客户端-文件发送,服务器-文件接收

客户端

客户端与服务器进行连接,一旦连接成功,就会发出connected()信号,这时我们就进行文件的发送。

在上一节已经看到,发送数据时先发送了数据的大小信息。

这一次,要先发送文件的总大小,然后文件名长度,然后是文件名,这三部分合称为文件头结构,最后再发送文件数据。

所以在发送函数里要进行相应的处理,当然,在服务器的接收函数里也要进行相应的处理。

对于文件大小,这次使用了qint64,它是64位的,可以表示一个很大的文件。

1.同前一节,新建工程,将工程命名为“tcpSender”。

(说明:

同样需要在工程文件tcpSender.pro中添加一行代码:

QT+=network)

2.在widget.ui文件中将界面设计如下:

这里“主机”后的LineEdit的objectName为hostLineEdit;“端口”后的LineEdit的objectName为portLineEdit;下面的ProgressBar的objectName为clientProgressBar,其value属性设为0;“状态”Label的objetName为clientStatusLabel;“打开”按钮的objectName为openButton;“发送”按钮的objectName为sendButton;

3.在widget.h文件中进行更改

(1)添加头文件#include

(2)添加private变量:

QTcpSocket*tcpClient;

QFile*localFile;//要发送的文件

qint64totalBytes;//数据总大小

qint64bytesWritten;//已经发送数据大小

qint64bytesToWrite;//剩余数据大小

qint64loadSize;//每次发送数据的大小

QStringfileName;//保存文件路径

QByteArrayoutBlock;//数据缓冲区,即存放每次要发送的数据

(3)添加私有槽函数:

privateslots:

voidsend();//连接服务器

voidstartTransfer();//发送文件大小等信息

voidupdateClientProgress(qint64);//发送数据,更新进度条

voiddisplayError(QAbstractSocket:

:

SocketError);//显示错误

voidopenFile();//打开文件

4.在widget.cpp文件中进行更改

添加头文件:

#include

(1)在构造函数中添加代码:

loadSize=4*1024;

totalBytes=0;

bytesWritten=0;

bytesToWrite=0;

tcpClient=newQTcpSocket(this);

connect(tcpClient,SIGNAL(connected()),this,SLOT(startTransfer()));

//当连接服务器成功时,发出connected()信号,我们开始传送文件

connect(tcpClient,SIGNAL(bytesWritten(qint64)),this,SLOT(updateClientProgress(qint64)));

//当有数据发送成功时,我们更新进度条

connect(tcpClient,SIGNAL(error(QAbstractSocket:

:

SocketError)),this,SLOT(displayError(QAbstractSocket:

:

SocketError)));

ui->sendButton->setEnabled(false);

//开始使”发送“按钮不可用

主要是进行了变量的初始化和几个信号和槽函数的关联。

(2)实现打开文件函数

voidWidget:

:

openFile()//打开文件

{

fileName=QFileDialog:

:

getOpenFileName(this);

if(!

fileName.isEmpty())

{

ui->sendButton->setEnabled(true);

ui->clientStatusLabel->setText(tr("打开文件%1成功!

").arg(fileName));

}

}

该函数将在下面的“打开”按钮单击事件槽函数中调用。

(3)实现连接函数

voidWidget:

:

send()//连接到服务器,执行发送

{

ui->sendButton->setEnabled(false);

bytesWritten=0;

//初始化已发送字节为0

ui->clientStatusLabel->setText(tr("连接中..."));

tcpClient->connectToHost(ui->hostLineEdit->text(),ui->portLineEdit->text().toInt());//连接

}

(4)实现文件头结构的发送

voidWidget:

:

startTransfer()//实现文件大小等信息的发送

{

localFile=newQFile(fileName);

if(!

localFile->open(QFile:

:

ReadOnly))

{

qDebug()<<"openfileerror!

";

return;

}

totalBytes=localFile->size();

//文件总大小

QDataStreamsendOut(&outBlock,QIODevice:

:

WriteOnly);

sendOut.setVersion(QDataStream:

:

Qt_4_6);

QStringcurrentFileName=fileName.right(fileName.size()-fileName.lastIndexOf('/')-1);

sendOut<

//依次写入总大小信息空间,文件名大小信息空间,文件名

totalBytes+=outBlock.size();

//这里的总大小是文件名大小等信息和实际文件大小的总和

sendOut.device()->seek(0);

sendOut<

//返回outBolock的开始,用实际的大小信息代替两个qint64(0)空间

bytesToWrite=totalBytes-tcpClient->write(outBlock);

//发送完头数据后剩余数据的大小

ui->clientStatusLabel->setText(tr("已连接"));

outBlock.resize(0);

}

(5)下面是更新进度条,也就是发送文件数据

voidWidget:

:

updateClientProgress(qint64numBytes)

//更新进度条,实现文件的传送

{

bytesWritten+=(int)numBytes;

//已经发送数据的大小

if(bytesToWrite>0)//如果已经发送了数据

{

outBlock=localFile->read(qMin(bytesToWrite,loadSize));

//每次发送loadSize大小的数据,这里设置为4KB,如果剩余的数据不足4KB,

//就发送剩余数据的大小

bytesToWrite-=(int)tcpClient->write(outBlock);

//发送完一次数据后还剩余数据的大小

outBlock.resize(0);

//清空发送缓冲区

}

else

{

localFile->close();//如果没有发送任何数据,则关闭文件

}

ui->clientProgressBar->setMaximum(totalBytes);

ui->clientProgressBar->setValue(bytesWritten);

//更新进度条

if(bytesWritten==totalBytes)//发送完毕

{

ui->clientStatusLabel->setText(tr("传送文件%1成功").arg(fileName));

localFile->close();

tcpClient->close();

}

}

(6)实现错误处理函数

voidWidget:

:

displayError(QAbstractSocket:

:

SocketError)

//显示错误

{

qDebug()<errorString();

tcpClient->close();

ui->clientProgressBar->reset();

ui->clientStatusLabel->setText(tr("客户端就绪"));

ui->sendButton->setEnabled(true);

}

(7)从widget.ui中分别进行“打开”按钮和“发送”按钮的单击事件槽函数,然后更改如下

voidWidget:

:

on_openButton_clicked()//打开按钮

{

openFile();

}

voidWidget:

:

on_sendButton_clicked()//发送按钮

{

send();

}

5.为了使程序中的中文不显示乱码,在main.cpp文件中更改

添加头文件:

#include

在main函数中添加代码:

QTextCodec:

:

setCodecForTr(QTextCodec:

:

codecForLocale());

6.运行程序,效果如下

 

7.程序整体思路分析

设计好界面,然后按下“打开”按钮,选择要发送的文件,这时调用了openFile()函数。

然后点击“发送”按钮,调用send()函数,与服务器进行连接。

当连接成功时就会发出connected()信号,这时就会执行startTransfer()函数,进行文件头结构的发送,当发送成功时就会发出bytesWritten(qint64)信号,这时执行updateClientProgress(qint64numBytes)进行文件数据的传输和进度条的更新。

这里使用了一个loadSize变量,在构造函数中将其初始化为4*1024即4字节,它的作用是,将整个大的文件分成很多小的部分进行发送,每部分为4字节。

而当连接出现问题时就会发出error(QAbstractSocket:

:

SocketError)信号,这时就会执行displayError()函数。

服务器端

在服务器端进行数据的接收。

服务器端程序是很简单的,开始进行监听,一旦发现有连接请求就发出newConnection()信号,然后便接受连接,开始接收数据。

1.新建工程,名字为“tcpReceiver”(说明:

同样需要在工程文件tcpReceiver.pro中添加一行代码:

QT

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