Qt实现网络聊天室（客户端，服务端）

1. 效果演示

• 客户端
  
  
• 服务器
  
  

连接成功之后

2. 预备知识

如果不知道网络编程的可以去看我的上一篇文章C++网络编程

在Qt中，实现网络编程的方式比用C++或C实现要方便简单许多，因为Qt已经替我们封装好了，我们会使用就可以了，然后大家还需要了解Qt 的信号槽机制，可以参考我这篇文章，Qt信号槽

2.1 QTcpServer

QTcpServer 类用于监听客户端连接以及和客户端建立连接，在使用之前先介绍一下这个类提供的一些常用 API 函数：

构造函数

QTcpServer::QTcpServer(QObject *parent = Q_NULLPTR);

给监听的套接字设置监听

bool QTcpServer::listen(const QHostAddress &address = QHostAddress::Any, quint16 port = 0);
// 判断当前对象是否在监听, 是返回true，没有监听返回false
bool QTcpServer::isListening() const;
// 如果当前对象正在监听返回监听的服务器地址信息, 否则返回 QHostAddress::Null
QHostAddress QTcpServer::serverAddress() const;
// 如果服务器正在监听连接，则返回服务器的端口; 否则返回0
quint16 QTcpServer::serverPort() const

参数：

address：通过类 QHostAddress 可以封装 IPv4、IPv6 格式的 IP 地址，QHostAddress::Any 表示自动绑定

port：如果指定为 0 表示随机绑定一个可用端口。

返回值：绑定成功返回 true，失败返回 false

得到和客户端建立连接之后用于通信的 QTcpSocket 套接字对象，它是 QTcpServer 的一个子对象，当 QTcpServer 对象析构的时候会自动析构这个子对象，当然也可自己手动析构，建议用完之后自己手动析构这个通信的 QTcpSocket 对象。

QTcpSocket *QTcpServer::nextPendingConnection();

阻塞等待客户端发起的连接请求，不推荐在单线程程序中使用，建议使用非阻塞方式处理新连接，即使用信号 newConnection() 。

bool QTcpServer::waitForNewConnection(int msec = 0, bool *timedOut = Q_NULLPTR);

参数：

msec：指定阻塞的最大时长，单位为毫秒（ms）

timeout：传出参数，如果操作超时 timeout 为 true，没有超时 timeout 为 false

2.2 QTcpServer信号

当接受新连接导致错误时，将发射如下信号。socketError 参数描述了发生的错误相关的信息

[signal] void QTcpServer::acceptError(QAbstractSocket::SocketError socketError);

每次有新连接可用时都会发出 newConnection () 信号。

[signal] void QTcpServer::newConnection();

2.3 QTcpSocket

QTcpSocket 是一个套接字通信类，不管是客户端还是服务器端都需要使用。在 Qt 中发送和接收数据也属于 IO 操作（网络 IO）

构造函数

QTcpSocket::QTcpSocket(QObject *parent = Q_NULLPTR);

连接服务器，需要指定服务器端绑定的IP和端口信息。

[virtual] void QAbstractSocket::connectToHost(const QString &hostName, quint16 port, OpenMode openMode = ReadWrite, NetworkLayerProtocol protocol = AnyIPProtocol);

[virtual] void QAbstractSocket::connectToHost(const QHostAddress &address, quint16 port, OpenMode openMode = ReadWrite);

在 Qt 中不管调用读操作函数接收数据，还是调用写函数发送数据，操作的对象都是本地的由 Qt 框架维护的一块内存。因此，调用了发送函数数据不一定会马上被发送到网络中，调用了接收函数也不是直接从网络中接收数据，关于底层的相关操作是不需要使用者来维护的。

接收数据

// 指定可接收的最大字节数 maxSize 的数据到指针 data 指向的内存中
qint64 QIODevice::read(char *data, qint64 maxSize);
// 指定可接收的最大字节数 maxSize，返回接收的字符串
QByteArray QIODevice::read(qint64 maxSize);
// 将当前可用操作数据全部读出，通过返回值返回读出的字符串
QByteArray QIODevice::readAll();

2.4 QTcpSocket信号

在使用 QTcpSocket 进行套接字通信的过程中，如果该类对象发射出 readyRead() 信号，说明对端发送的数据达到了，之后就可以调用 read 函数接收数据了。

[signal] void QIODevice::readyRead();

调用 connectToHost() 函数并成功建立连接之后发出 connected() 信号。

在套接字断开连接时发出 disconnected() 信号。

调用 connectToHost() 函数并成功建立连接之后发出 connected() 信号。
[signal] void QAbstractSocket::disconnected();

3. 通信流程

3.1 服务器端

• 创建套接字服务器 QTcpServer 对象
• 通过 QTcpServer 对象设置监听，即：QTcpServer::listen()
• 基于 QTcpServer::newConnection() 信号检测是否有新的客户端连接
• 如果有新的客户端连接调用 QTcpSocket *QTcpServer::nextPendingConnection() 得到通信的套接字对象
• 使用通信的套接字对象 QTcpSocket 和客户端进行通信

头文件

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();

private slots:
    void on_startServer_clicked();

    void on_sendMsg_clicked();

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QTcpServer* m_server;
    QTcpSocket* m_tcp;
};

源文件

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    setWindowTitle("TCP - 服务器");
    // 创建 QTcpServer 对象
    m_server = new QTcpServer(this);
    // 检测是否有新的客户端连接
    connect(m_server, &QTcpServer::newConnection, this, [=]()
    {
        m_tcp = m_server->nextPendingConnection();
        ui->record->append("成功和客户端建立了新的连接...");
        m_status->setPixmap(QPixmap(":/connect.png").scaled(20, 20));
        // 检测是否有客户端数据
        connect(m_tcp, &QTcpSocket::readyRead, this, [=]()
        {
            // 接收数据
            QString recvMsg = m_tcp->readAll();
            ui->record->append("客户端Say: " + recvMsg);
        });
        // 客户端断开了连接
        connect(m_tcp, &QTcpSocket::disconnected, this, [=]()
        {
            ui->record->append("客户端已经断开了连接...");
            m_tcp->deleteLater();
            m_status->setPixmap(QPixmap(":/disconnect.png").scaled(20, 20));
        });
    });
}

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

// 启动服务器端的服务按钮
void MainWindow::on_startServer_clicked()
{
    unsigned short port = ui->port->text().toInt();
    // 设置服务器监听
    m_server->listen(QHostAddress::Any, port);
    ui->startServer->setEnabled(false);
}

// 点击发送数据按钮
void MainWindow::on_sendMsg_clicked()
{
    QString sendMsg = ui->msg->toPlainText();
    m_tcp->write(sendMsg.toUtf8());
    ui->record->append("服务器Say: " + sendMsg);
    ui->msg->clear();
}

3.2 客户端

通信流程

• 创建通信的套接字类 QTcpSocket 对象
• 使用服务器端绑定的 IP 和端口连接服务器 QAbstractSocket::connectToHost()
• 使用 QTcpSocket 对象和服务器进行通信

头文件

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();

private slots:
    void on_connectServer_clicked();

    void on_sendMsg_clicked();

    void on_disconnect_clicked();

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QTcpSocket* m_tcp;
};

源文件

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    setWindowTitle("TCP - 客户端");

    // 创建通信的套接字对象
    m_tcp = new QTcpSocket(this);
    // 检测服务器是否回复了数据
    connect(m_tcp, &QTcpSocket::readyRead, [=]()
    {
        // 接收服务器发送的数据
        QByteArray recvMsg = m_tcp->readAll();
        ui->record->append("服务器Say: " + recvMsg);
    });

    // 检测是否和服务器是否连接成功了
    connect(m_tcp, &QTcpSocket::connected, this, [=]()
    {
        ui->record->append("恭喜, 连接服务器成功!!!");
        m_status->setPixmap(QPixmap(":/connect.png").scaled(20, 20));
    });

    // 检测服务器是否和客户端断开了连接
    connect(m_tcp, &QTcpSocket::disconnected, this, [=]()
    {
        ui->record->append("服务器已经断开了连接, ...");
        ui->connectServer->setEnabled(true);
        ui->disconnect->setEnabled(false);
    });
}

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

// 连接服务器按钮按下之后的处理动作
void MainWindow::on_connectServer_clicked()
{
    QString ip = ui->ip->text();
    unsigned short port = ui->port->text().toInt();
    // 连接服务器
    m_tcp->connectToHost(QHostAddress(ip), port);
    ui->connectServer->setEnabled(false);
    ui->disconnect->setEnabled(true);
}

// 发送数据按钮按下之后的处理动作
void MainWindow::on_sendMsg_clicked()
{
    QString sendMsg = ui->msg->toPlainText();
    m_tcp->write(sendMsg.toUtf8());
    ui->record->append("客户端Say: " + sendMsg);
    ui->msg->clear();
}

// 断开连接按钮被按下之后的处理动作
void MainWindow::on_disconnect_clicked()
{
    m_tcp->close();
    ui->connectServer->setEnabled(true);
    ui->disconnect->setEnabled(false);
}