c  qt开发之使用qudpsocket实现udp网络通信-kb88凯时官网登录

qt 是一个跨平台c 图形界面开发库，利用qt可以快速开发跨平台窗体应用程序，在qt中我们可以通过拖拽的方式将不同组件放到指定的位置，实现图形化开发极大的方便了开发效率，本章将重点介绍如何运用qudpsocket组件实现基于udp的网络通信功能。

与qtcpsocket组件功能类似，qudpsocket组件是 qt 中用于实现用户数据报协议（udp，user datagram protocol）通信的类。udp 是一种无连接的、不可靠的数据传输协议，它不保证数据包的顺序和可靠性，但具有低延迟和简单的特点。

以下是 qudpsocket 类的完整函数及其简要解释：

这些函数提供了在 udp 通信中使用 qudpsocket 的各种功能，包括绑定、发送和接收数据报、设置和获取套接字的状态等。

1.初始化部分

在初始化部分我们首先通过new qudpsocket来实现创建udp对象，qudpsocket 构造函数的函数原型如下：

qudpsocket::qudpsocket(qobject * parent = nullptr)

如上构造函数创建一个新的 qudpsocket 对象。如果提供了 parent 参数，则会将新创建的 qudpsocket 对象添加到 parent 对象的子对象列表中，并且在 parent 对象被销毁时自动销毁 qudpsocket 对象。如果没有提供 parent 参数，则 qudpsocket 对象将不会有父对象，并且需要手动管理其生命周期。

初始化结束后，则下一步需要调用bind()，bind() 函数是 qudpsocket 类的一个成员函数，用于将套接字绑定到特定的本地地址和端口。它的函数原型如下：

void qudpsocket::bind(const qhostaddress &address, quint16 port, bindmode mode = defaultforplatform)

• address：要绑定的本地地址，通常是 qhostaddress::any，表示绑定到所有可用的网络接口。
• port：要绑定的本地端口号。
• mode：绑定模式，指定套接字的行为。默认值是 defaultforplatform，表示使用平台默认的绑定模式。

该函数允许 qudpsocket 在本地网络接口上监听传入的数据报。一旦调用了 bind() 函数，qudpsocket 就可以接收来自指定地址和端口的数据报。

在调用 bind() 函数之后，如果成功绑定了指定的地址和端口，套接字将处于 boundstate 状态。如果出现错误，可以通过检查 error() 函数获取错误代码，并通过 errorstring() 函数获取错误消息。

接着我们通过connect()函数依次绑定套接字到statechanged状态改变信号，以及readyread()读取信号上，这段初始化代码如下所示；

mainwindow::mainwindow(qwidget *parent)
    : qmainwindow(parent)
    , ui(new ui::mainwindow)
{
    ui->setupui(this);
    udpsocket=new qudpsocket(this);
    // 生成随机整数 包含2000 - 不包含65534
    int randomint = qrandomgenerator::global()->bounded(2000, 65534);
    if(udpsocket->bind(randomint))
    {
        this->setwindowtitle(this->windowtitle()   " | 地址: "   getlocaladdress()   " 绑定端口："   qstring::number(udpsocket->localport()));
    }
    connect(udpsocket,signal(statechanged(qabstractsocket::socketstate)),this,slot(onsocketstatechange(qabstractsocket::socketstate)));
    onsocketstatechange(udpsocket->state());
    connect(udpsocket,signal(readyread()),this,slot(onsocketreadyread()));
}

接着切换到读取信号所对应的槽函数上，onsocketreadyread是我们自定义的一个槽，该槽函数功能如下所示；

// 读取收到的数据报
void mainwindow::onsocketreadyread()
{
    while(udpsocket->haspendingdatagrams())
    {
        qbytearray datagram;
        datagram.resize(udpsocket->pendingdatagramsize());
        qhostaddress peeraddr;
        quint16 peerport;
        udpsocket->readdatagram(datagram.data(),datagram.size(),&peeraddr,&peerport);
        qstring str=datagram.data();
        qstring peer="[消息来自 "   peeraddr.tostring() ":" qstring::number(peerport) "] | ";
        ui->plaintextedit->appendplaintext(peer str);
    }
}

首先在代码中调用pendingdatagramsize函数，pendingdatagramsize() 是 qudpsocket 类的一个成员函数，用于获取下一个待读取的数据报的大小。它的函数原型如下：

qint64 qudpsocket::pendingdatagramsize() const

该函数返回一个 qint64 类型的值，表示下一个待读取的数据报的大小（以字节为单位）。如果没有待读取的数据报，或者发生了错误，该函数将返回 -1。

通常，可以在调用 readdatagram() 函数之前调用 pendingdatagramsize() 函数来获取下一个待读取的数据报的大小。这样可以为数据缓冲区分配正确大小的空间，以确保完整地读取数据报。

当有了待读取字节后，接着就可以直接通过调用readdatagram函数来从套接字中读取数据报，readdatagram() 是 qudpsocket 类的一个成员函数，它有几个重载形式，其中最常用的是：

qint64 qudpsocket::readdatagram(char * data, qint64 maxsize, qhostaddress * address = nullptr, quint16 * port = nullptr)

该函数用于读取数据报并将其存储到指定的缓冲区 data 中，最多读取 maxsize 个字节的数据。可选参数 address 和 port 用于返回数据报的源地址和端口号。如果不需要这些信息，可以将它们设置为 nullptr。

函数返回实际读取的字节数，如果发生错误，返回 -1。要查看错误信息，可以使用 error() 和 errorstring() 函数。

另外，还有一个更简单的重载形式：

qbytearray qudpsocket::readdatagram(qint64 maxsize, qhostaddress * address = nullptr, quint16 * port = nullptr)

这个重载函数直接返回一个 qbytearray 对象，其中包含了读取的数据报。

2.单播与广播消息

单播（unicast）和广播（broadcast）是网络通信中常见的两种数据传输方式，它们在数据包的传输范围和目标数量上有所不同。

单播（unicast）

单播是一种一对一的通信方式，其中数据包从一个发送者传输到一个接收者。在单播通信中，数据包只发送到目标主机的网络接口，并且只有目标主机能够接收和处理这个数据包。

• 一对一通信：每个数据包只有一个发送者和一个接收者。
• 目标明确：数据包只发送到特定的目标主机，其他主机不会接收到这个数据包。
• 点到点通信：适用于直接通信的场景，如客户端与服务器之间的通信。

当按钮发送消息被点击后，则是一种单播模式，通常该模式需要得到目标地址与端口号，并通过调用writedatagram来实现数据的发送，该函数通过传入三个参数，分别是发送字符串，目标地址与目标端口来实现一对一推送。

void mainwindow::on_pushbutton_clicked()
{
    qhostaddress targetaddr(ui->lineedit_addr->text());
    qstring portstring = ui->lineedit_port->text();
    quint16 targetport = portstring.toushort();
    qstring msg=ui->lineedit_msg->text();
    qbytearray str=msg.toutf8();
    // 发送数据报
    udpsocket->writedatagram(str,targetaddr,targetport);
    ui->plaintextedit->appendplaintext("[单播消息] | "   msg);
}

广播（broadcast）

广播是一种一对多的通信方式，其中数据包从一个发送者传输到同一网络中的所有主机。在广播通信中，数据包被发送到网络中的所有主机，并且所有的主机都能够接收和处理这个数据包。

• 一对多通信：每个数据包有一个发送者，但可以有多个接收者。
• 目标不明确：数据包被发送到网络中的所有主机，不需要知道接收者的具体地址。
• 广播域：在局域网中进行广播，只有在同一广播域内的主机才能接收到广播消息。
• 网络负载：在大型网络中使用广播可能会产生大量的网络流量，影响网络性能。

当按钮广播消息被点击后，则同样是调用writedatagram函数与，唯一的区别在于第二个参数并未指定地址，而是使用了qhostaddress::broadcast来代替，意味着只要端口是一致的则对所有的客户推送消息，其他保持不变。

void mainwindow::on_pushbutton_2_clicked()
{
    // 广播地址
    qstring portstring = ui->lineedit_port->text();
    quint16 targetport = portstring.toushort();
    qstring  msg=ui->lineedit_msg->text();
    qbytearray str=msg.toutf8();
    udpsocket->writedatagram(str,qhostaddress::broadcast,targetport);
    ui->plaintextedit->appendplaintext("[广播消息] | "   msg);
}

读者可自行运行两次客户端，此时的端口将会随机分配，当指定对端端口后就可以向其发送数据，如下图所示；具体实现细节，请参考文章附件。

以上就是c qt开发之使用qudpsocket实现udp网络通信的详细内容，更多关于qt qudpsocket udp网络通信的资料请关注其它相关文章！