QT TCP下的socket編程

QTcpSocket 和 QTcpServer類實現了Qt的Tcp客戶端和服務器。
tcp是一個流式協議。對于應用程序來說，數據是一個很長的流，有點像一個巨大的文件。
搞成此的協議建立在面向塊的tcp協議（Block-oriented）或面向行（Line-oriented ）的tcp協議上。

面向塊的tcp協議，數據被當作一個2進制的塊來傳輸。沒每一個塊被當作一個定義了大小的，后面跟隨了數據的字段。
面向行的tcp協議，數據被當作一個文本文件的一行。一個傳輸終止于一個新的行的到來。

QTcpSocket 繼承自 QIODevice，所以它可以從 QDataStream 或 QTextStream中讀取或寫入數據。

從文件讀數據和從網絡上讀數據有一個明顯的不同點： 我們必須保證用“>> ”操作符讀取數據時 ，已經從另一方接收了足夠的數據。如果你這樣做了，那么一個失敗的結果是：行為未定義。

我們來看一個使用block-oriented tcp協議的服務器和客戶端的代碼。

用戶填寫行程的起始地，目的地，日期等，服務器返回符合要求的行程。

界面用QDesigner設計的。叫做“tripplanner.ui”。

請使用uic工具轉換。

include "ui_tripplanner.h"
class TripPlanner : public QDialog, public Ui::TripPlanner
{
    Q_OBJECT
public:
    TripPlanner（QWidget *parent = 0）;
private slots:
    void connectToServer（）;
    void sendRequest（）;
    void updateTableWidget（）;
    void stopSearch（）;
    void connectionClosedByServer（）;
    void error（）;
private:
    void closeConnection（）;
    QTcpSocket tcpSocket;
    quint16 nextBlockSize;
};

tcpSocket變量是QTcpSocket 類型，用來建立一個tcp連接。

當需要提起從服務器傳遞來的數據塊時，nextBlockSize將被使用。

TripPlanner::TripPlanner（QWidget *parent）: QDialog（parent）{setupUi（this）;QDateTime dateTime = QDateTime::currentDateTime（）;dateEdit->setDate（dateTime.date（））;timeEdit->setTime（QTime（dateTime.time（）.hour（）, 0））;progressBar->hide（）;progressBar->setSizePolicy（QSizePolicy::Preferred,QSizePolicy::Ignored）;tableWidget->verticalHeader（）->hide（）;tableWidget->setEditTriggers（QAbstractItemView::NoEditTriggers）;connect（searchButton, SIGNAL（clicked（））,this, SLOT（connectToServer（）））;connect（stopButton, SIGNAL（clicked（））, this, SLOT（stopSearch（）））;connect（&tcpSocket, SIGNAL（connected（））, this, SLOT（sendRequest（）））;connect（&tcpSocket, SIGNAL（disconnected（））,this, SLOT（connectionClosedByServer（）））;connect（&tcpSocket, SIGNAL（readyRead（））,this, SLOT（updateTableWidget（）））;connect（&tcpSocket, SIGNAL（error（QAbstractSocket::SocketError））,this, SLOT（error（）））;}

構造函數中，我們設置時間控件的默認屬性，隱藏progressBar等。 連接tcpSocket的connected（）, disconnected（）, readyRead（）, error（QAbstractSocket::SocketError）信號到私有的槽。

void TripPlanner::connectToServer（）{tcpSocket.connectToHost（"tripserver.zugbahn.de", 6178）;tableWidget->setRowCount（0）;searchButton->setEnabled（false）;stopButton->setEnabled（true）;statusLabel->setText（tr（"Connecting to server..."））;progressBar->show（）;nextBlockSize = 0;}當用戶點擊searchButton時，connectToServer（）槽將被執行。 它使用tcpSocket.connectToHost建立到 

服務器的連接。connectToServer（）槽立即返回。連接的動作實際發生在這之后。當連接建立成功， 

QTcpSocket 觸發connected（） 信號。如果失敗，error（）信號被觸發。 

接著我們設置進度條以及按鈕的狀態。 

把nextBlockSize設置為0.表示我們現在并不知道下一個接收的數據塊的大小。 

void TripPlanner::sendRequest（）{QByteArray block;QDataStream out（&block, QIODevice::WriteOnly）;out.setVersion（QDataStream::Qt_4_1）;out << quint16（0） << quint8（'S'） << fromComboBox->currentText（）<< toComboBox->currentText（） << dateEdit->date（）<< timeEdit->time（）;if （departureRadioButton->isChecked（）） {out << quint8（'D'）;} else {out << quint8（'A'）;}out.device（）->seek（0）;out << quint16（block.size（） - sizeof（quint16））;tcpSocket.write（block）;statusLabel->setText（tr（"Sending request..."））;}當connected（）信號被觸發，sendRequest（）槽被調用。sendRequest（）相愛難過服務器發送一個請求（tcpSocket.write（block））。 

我們需要在數據塊的*個字段寫入數據塊的大小。但是當我們些*個字段時，我們不知道整個數據塊的大小， 

所以我們現寫入0（out << quint16（0） ）. zui后，當數據塊填充完畢時，我們計算數據塊的大小，將指針重新 

移動到QDataStream的開頭（out.device（）->seek（0）），重新寫入數據塊的大小out << quint16（block.size（） - sizeof（quint16））。 

zui后，我們發送數據tcpSocket.write（block）。 

void TripPlanner::updateTableWidget（）{QDataStream in（&tcpSocket）;in.setVersion（QDataStream::Qt_4_1）;forever {int row = tableWidget->rowCount（）;if （nextBlockSize == 0） {if （tcpSocket.bytesAvailable（） < sizeof（quint16））break;in >> nextBlockSize;}if （nextBlockSize == 0xFFFF） {closeConnection（）;statusLabel->setText（tr（"Found %1 trip（s）"）.arg（row））;break;}if （tcpSocket.bytesAvailable（） < nextBlockSize）break;QDate date;QTime departureTime;QTime arrivalTime;quint16 duration;quint8 changes;QString trainType;in >> date >> departureTime >> duration >> changes >> trainType;arrivalTime = departureTime.addSecs（duration * 60）;tableWidget->setRowCount（row + 1）;QStringList fields;fields << date.toString（Qt::LocalDate）<< departureTime.toString（tr（"hh:mm"））<< arrivalTime.toString（tr（"hh:mm"））<< tr（"%1 hr %2 min"）.arg（duration / 60）.arg（duration % 60）<< QString::number（changes）<< trainType;for （int i = 0; i < fields.count（）; ++i）tableWidget->setItem（row, i,new QTableWidgetItem（fields[i]））;nextBlockSize = 0;}} 

當QTcpSocket接收到數據時，readyRead（）信號被觸發。updateTableWidget（）槽 就被調用了。 

這里我們用了一個forever循環，這是必須的！因為我們無法保證一次就接到了所有的數據塊。可能，我們只接收到數據塊的一個部分，也可能是全部。 

forever循環是如何工作的呢？如果nextBlockSize是0，表示我們沒有獨到數據塊的大小，我們必須重新讀取它。 數據塊的大小字段必須至少讀取sizeof（quint16））字節才能獲得，如果讀取的數據少于sizeof（quint16）），必須重新讀取。 

如果數據塊大小字段為0xFFFF ，表示服務器端數據發送完畢，我們停止接收。 

zui后我們設置nextBlockSize 為0，表示下一個數據塊的大小還不知道，我們必須接收。 

void TripPlanner::closeConnection（）{tcpSocket.close（）;searchButton->setEnabled（true）;stopButton->setEnabled（false）;progressBar->hide（）;}當接收到的數據塊大小字段的值為0xFFFF，我們關閉連接。 

void TripPlanner::connectionClosedByServer（）{if （nextBlockSize != 0xFFFF）statusLabel->setText（tr（"Error: Connection closed by server"））;closeConnection（）;}當服務器斷開連接時，如果我們沒有讀到表示數據傳送完畢的 0xFFFF，我們發出一個錯誤。 

void TripPlanner::error（）{statusLabel->setText（tcpSocket.errorString（））;closeConnection（）;}顯示錯誤。 

主函數： 

int main（int argc, char *argv[]）{QApplication app（argc, argv）;TripPlanner tripPlanner;tripPlanner.show（）;return app.exec（）;} 

void TripPlanner::stopSearch（）{statusLabel->setText（tr（"Search stopped"））;closeConnection（）;} 

 如果stopServer按鈕被單擊，我們關閉連接。

接下來，我們看看服務器端的實現。 

class TripServer : public QTcpServer{Q_OBJECTpublic:TripServer（QObject *parent = 0）;private:void incomingConnection（int socketId）;};服務器端重新實現incomingConnection方法。當客戶端嘗試連接到服務器的監聽端口時，incomingConnection方法被觸發。 

void TripServer::incomingConnection（int socketId）{ClientSocket *socket = new ClientSocket（this）;socket->setSocketDescriptor（socketId）;} 

class ClientSocket : public QTcpSocket{Q_OBJECTpublic:ClientSocket（QObject *parent = 0）;private slots:void readClient（）;private:void generateRandomTrip（const QString &from, const QString &to,const QDate &date, const QTime &time）;quint16 nextBlockSize;}; 

ClientSocket::ClientSocket（QObject *parent）: QTcpSocket（parent）{connect（this, SIGNAL（readyRead（））, this, SLOT（readClient（）））;connect（this, SIGNAL（disconnected（））, this, SLOT（deleater（）））;nextBlockSize = 0;} 

void ClientSocket::readClient（）{QDataStream in（this）;in.setVersion（QDataStream::Qt_4_1）;if （nextBlockSize == 0） {if （bytesAvailable（） < sizeof（quint16））return;in >> nextBlockSize;}if （bytesAvailable（） < nextBlockSize）return;quint8 requestType;QString from;QString to;QDate date;QTime time;quint8 flag;in >> requestType;if （requestType == 'S'） {in >> from >> to >> date >> time >> flag;srand（from.length（） * 3600 + to.length（） * 60 + time.hour（））;int numTrips = rand（） % 8;for （int i = 0; i < numTrips; ++i）generateRandomTrip（from, to, date, time）;QDataStream out（this）;out << quint16（0xFFFF）;}close（）;} 

void ClientSocket::generateRandomTrip（const QString & ,const QString & , const QDate &date, const QTime &time）{QByteArray block;QDataStream out（&block, QIODevice::WriteOnly）;out.setVersion（QDataStream::Qt_4_1）;quint16 duration = rand（） % 200;out << quint16（0） << date << time << duration << quint8（1）<< QString（"InterCity"）;out.device（）->seek（0）;out << quint16（block.size（） - sizeof（quint16））;write（block）;} 

int main（int argc, char *argv[]）{QApplication app（argc, argv）;TripServer server;if （!server.listen（QHostAddress::Any, 6178）） {cerr << "Failed to bind to port" << endl;return 1;}QPushButton quitButton（QObject::tr（"&Quit"））;quitButton.setWindowTitle（QObject::tr（"Trip Server"））;QObject::connect（&quitButton, SIGNAL（clicked（））,&app, SLOT（quit（）））;quitButton.show（）;return app.exec（）;}