02 UDP在Qt中的实现

2019-03-17 本文已影响0人 ThinkSpark

1.什么是UDP？

以下解释来自百度百科：https://baike.baidu.com/item/UDP

UDP 是User Datagram Protocol的简称，中文名是用户数据报协议，是OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联）参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，IETF RFC 768是UDP的正式规范。UDP在IP报文的协议号是17。

UDP协议全称是用户数据报协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。

与所熟知的TCP（传输控制协议）协议一样，UDP协议直接位于IP（网际协议）协议的顶层。根据OSI（开放系统互连）参考模型，UDP和TCP都属于传输层协议。UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据包的形式。一个典型的数据包就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据包的前8个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。

2.新建一个工程

Projects->New Project->Application->Qt Widgets Application->Choose，见Fig2.1。
setNametoUDP，蓝后一路Next直到Finish，见Fig2.2。
工程结构中各个文件夹放的东西:Headers--头文件、Source--源文件、Forms--界面文件，见Fig2.3。

Fig2.1 Creat a New Project

Fig2.2 Rename it to UDP

Fig2.3 My UDP Project

3.编辑界面

在Edit\Projects\UDP\Forms下双击mainwindow.ui，进入界面设计，见图Fig3.1。
在Display Widgets中拖两个Label过来，并依次双击将内容更改为对方的IP、对方的端口，见图Fig3.2。
继续在Input Widgets拉两个Line Edit和Text Edit一个过来，在Buttons中拖两个Push Button，并按Fig3.3中调整布局和在右侧属性栏中更改各个控件的名字。
Fig3.1 mainwindows.ui

Fig3.2 Setting the Labels

Fig3.3 Adding and Setting the Controllers

4.更改UDP.pro文件

在Edit\UDP中双击UDP.pro。
将第七行QT += core gui更改为QT += core gui network，整个文件如下：

#-------------------------------------------------
#
# Project created by QtCreator 2019-03-17T06:00:09
#
#-------------------------------------------------

QT       += core gui network

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

TARGET = UDP
TEMPLATE = app

# The following define makes your compiler emit warnings if you use
# any feature of Qt which has been marked as deprecated (the exact warnings
# depend on your compiler). Please consult the documentation of the
# deprecated API in order to know how to port your code away from it.
DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS

# You can also make your code fail to compile if you use deprecated APIs.
# In order to do so, uncomment the following line.
# You can also select to disable deprecated APIs only up to a certain version of Qt.
#DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000    # disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0


SOURCES += \
        main.cpp \
        mainwindow.cpp

HEADERS += \
        mainwindow.h

FORMS += \
        mainwindow.ui

点下Fig4.1左下角的榔头，编译不运行一下。

Fig4.1 Click Biuld Project

5.编辑mainwindow.h头文件

内容如下

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QUdpSocket> //UDP套接字

namespace Ui {
class MainWindow;
}

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();
    
    void dealMsg(); // 槽函数,处理信息

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QUdpSocket * udpSocket; //udp指针
};

#endif // MAINWINDOW_H

6.编辑mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    // 分配空间，指定父对象
    udpSocket = new QUdpSocket(this);

    // 绑定
    udpSocket->bind(8888);

    // 获取本机ip
    QString strIpAddress = QHostAddress(QHostAddress::LocalHost).toString();

    // 设置窗口的标题
    QString title = QString("服务器IP:%1,端口为:8888").arg(strIpAddress);
    setWindowTitle(title);

    // 当对方成功发送数据时
    // 自动触发 readyRead()
    connect(udpSocket, &QUdpSocket::readyRead, this, &MainWindow::dealMsg);
}

// 信息处理函数
void MainWindow::dealMsg()
{
    char buf[512] = {0};
    QHostAddress clientAddr;
    quint16 port;

    // 读取对方发送的内容
    qint64 len = udpSocket->readDatagram(buf, sizeof(buf), &clientAddr, &port);
    if (len > 0) {
        QString str = QString("[%1:%2] %3")
                .arg(clientAddr.toString())
                .arg(port)
                .arg(buf);

        // 设置显示内容
        ui->textEdit_Msg->setText(str);

    }
}

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

7.0给PushButton_Send增加点击响应事件

在mainwindow.ui中对send右击选择Go to slot->clicked(),见图Fig7.1和Fig7.2
自动跳转到mainwindow.cpp
新增一个响应单击事件的槽函数如下:

void MainWindow::on_pushButton_Send_clicked()
{
    // 获取接受方IP
    QString ip = ui->lineEdit_IP->text();
    qint16 port = ui->lineEdit_Port->text().toInt();

    // 获取编辑区内容
    QString str = ui->textEdit_Msg->toPlainText();

    // 给指定IP发送数据
    udpSocket->writeDatagram(str.toUtf8(), QHostAddress(ip), port);
}

Fig7.1 Right Click Send

Fig7.2 Go to slot->clicked()

最终的mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    // 分配空间，指定父对象
    udpSocket = new QUdpSocket(this);

    // 绑定
    udpSocket->bind(8888);

    // 获取本机ip
    QString strIpAddress = QHostAddress(QHostAddress::LocalHost).toString();

    // 设置窗口的标题
    QString title = QString("服务器IP:%1,端口为:8888").arg(strIpAddress);
    setWindowTitle(title);

    // 当对方成功发送数据时
    // 自动触发 readyRead()
    connect(udpSocket, &QUdpSocket::readyRead, this, &MainWindow::dealMsg);
}

// 信息处理函数
void MainWindow::dealMsg()
{
    char buf[512] = {0};
    QHostAddress clientAddr;
    quint16 port;

    // 读取对方发送的内容
    qint64 len = udpSocket->readDatagram(buf, sizeof(buf), &clientAddr, &port);
    if (len > 0) {
        QString str = QString("[%1:%2] %3")
                .arg(clientAddr.toString())
                .arg(port)
                .arg(buf);

        // 设置显示内容
        ui->textEdit_Msg->setText(str);

    }
}

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

void MainWindow::on_pushButton_Send_clicked()
{
    // 获取接受方IP
    QString ip = ui->lineEdit_IP->text();
    qint16 port = ui->lineEdit_Port->text().toInt();

    // 获取编辑区内容
    QString str = ui->textEdit_Msg->toPlainText();

    // 给指定IP发送数据
    udpSocket->writeDatagram(str.toUtf8(), QHostAddress(ip), port);
}

8.0测试

保存一下所有文件
<F5>运行,见图Fig8.1
在IP和端口中填入本机的也是可以收到的或者你再开一台电脑一起测试,我是直接填本机的,见图Fig8.2
点击<Send>后,如图Fig8.3,证明发送成功

Fig8.1 运行效果

Fig8.2 填入参数和数据

Fig8.3 发送成功