【QT网络编程】实现UDP协议通信

概要:本期主要讲解QT中对UDP协议通信的实现。

一、UDP协议通信

Internet 协议集支持一个无连接的传输协议,该协议称为用户数据报协议(UDP,User Datagram Protocol)。UDP 为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的 IP 数据包的方法。RFC 768 描述了 UDP。
在这里插入图片描述
UDP协议根据消息传送模式可以分为:单播(Unicast)、组播(Multicast)和广播(Broadcast)。

  1. 单播:一个UDP客户端发出的数据报只发送到另一个指定地址和端口的UDP客户端,是一对一的数据传输
  2. 组播:也称多播,UDP客户端加入到另一个组播IP地址指定的多播组,成员向组播地址发送的数据报组内成员都可以接收到,类似于QQ群功能。
  3. 广播:一个UDP客户端发出的数据报,在同一网络范围内其他所有的UDP客户端都可以收到

二、Qt中UDP协议的处理

Qt中提供了QUdpSocket类用于创建UDP套接字。

1.QUdpSocket

QUdpSocket类继承于QAbstractSocket,提供了UdpSocket套接字的创建、连接对位服务器、加组等。
在这里插入图片描述

三、Qt实现UDP通信

UDP通信是对等服务器间信息传递,其实不需要指定客户端和服务器端,但是为了便于理解,我在实现时仍然采用C-S的结构。
实现步骤如下:
创建UDP套接字 --> 绑定端口 --> 加组(区分消息传送模式) -->发送数据(区分消息传送模式) --> 接受数据

1.客户端

客户端实现发送数据。

#ifndef UDPCLIENT_H
#define UDPCLIENT_H

#include <QObject>
#include <QHostAddress>
#include <QUdpSocket>
#include <QDebug>
#include <QTimer>

class UDPClient :QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    UDPClient();

    void InitSocket();//初始化UDP套接字

    void InitTimer();//初始化定时器

public slots:
    void SendData();//发送数据

private:
    QUdpSocket *mUdpSocket;//UDP套接字对象
    QHostAddress mGroupAddress;//组播地址
    QTimer *mTimer;//定时器对象
    int mType;//记录UDP消息传送模式 0:单播 1:广播 2:组播(多播)
};

#endif // UDPCLIENT_H
#include "udpclient.h"

UDPClient::UDPClient()
{
//    mType = 0;//Unicast
//    mType = 1;//Broadcast
    mType = 2;//Multicast
    InitSocket();
    InitTimer();

}

void UDPClient::InitSocket()
{
    mUdpSocket = new QUdpSocket;//初始化socket
    mGroupAddress.setAddress("239.2.2.222");//设置组播地址
    mUdpSocket->bind(6666);//绑定端口号
    if(mType == 2)
    {
        //组播的数据的生存期,数据报没跨1个路由就会减1.表示多播数据报只能在同一路由下的局域网内传播
        mUdpSocket->setSocketOption(QAbstractSocket::MulticastTtlOption,1);
    }
}

void UDPClient::InitTimer()
{
    mTimer = new QTimer;//初始化定时器
    connect(mTimer,&QTimer::timeout,this,[=]
    {
        SendData();
    });
    mTimer->start(1000);//每隔一秒发送一次数据
}

void UDPClient::SendData()
{
    QByteArray _data = "hello";
    if(mType == 0)//单播
    {
        QHostAddress _peerHostAddress = QHostAddress("10.0.0.177");//对位服务器IP
        quint16 _port = 6666;//对位服务器端口
        if(-1 !=mUdpSocket->writeDatagram(_data.data(),_data.size(),_peerHostAddress,_port))
        {
            qDebug()<< "Unicast ==> Send data : "<< _data<<endl;
        }
        mUdpSocket->flush();
    }
    else if(mType == 1)//广播
    {
        quint16 _port = 6666;//广播端口
        if(-1 !=mUdpSocket->writeDatagram(_data.data(),QHostAddress::Broadcast,_port))
        {
            qDebug()<< "Broadcast ==> Send data : "<< _data<<endl;
        }
        mUdpSocket->flush();
    }
    else if(mType == 2)//组播
    {
        quint16 _port = 8888;//组播端口
        if(-1 != mUdpSocket->writeDatagram(_data.data(),mGroupAddress,_port))
        {
            qDebug()<< "Multicast ==> Send data : "<< _data<<endl;
        }
        mUdpSocket->flush();
    }
    else
    {
        qDebug()<< "mType is error! "<<endl;
        return;
    }


}

2.服务器端

服务器端实现数据的接收。

#ifndef UDPSERVER_H
#define UDPSERVER_H

#include <QObject>
#include <QHostAddress>
#include <QUdpSocket>
#include <QDebug>

class UDPServer : QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    UDPServer();
    void InitSocket();//初始化套接字

public slots:
    void ReadPendingDataframs();//读取消息

private:
    QUdpSocket *mUdpSocket;//UDP套接字
    QHostAddress mGroupAdress;//组播地址
    int mType; //记录UDP消息传送模式 0:单播 1:广播  2:组播(多播)
};

#endif // UDPSERVER_H
#include "udpserver.h"
UDPServer::UDPServer()
{
//    mType = 0;//Unicast
//    mType = 1;//Broadcast
    mType = 2;//Multicast
    InitSocket();

}

void UDPServer::InitSocket()
{
    //初始化socket,设置组播地址
    mUdpSocket = new QUdpSocket;
    mGroupAdress.setAddress("239.2.2.222");
    if(mType == 0 || mType == 1)
    {
        //绑定本地IP和端口号
        mUdpSocket->bind(6666);
    }
    else if(mType == 2)
    {
        if(mUdpSocket->bind(QHostAddress::AnyIPv4,8888,QUdpSocket::ShareAddress))
        {
            //加入组播地址
            mUdpSocket->joinMulticastGroup(mGroupAdress);
            qDebug()<<("Join Multicast Adrress [")<<mGroupAdress.toString()
                   <<("] Successful!")<<endl;
        }
    }
    else
    {
        qDebug()<< "mType is error! "<<endl;
        return;
    }

    connect(mUdpSocket,&QUdpSocket::readyRead,this,[=]{
        ReadPendingDataframs();
    });
}



void UDPServer::ReadPendingDataframs()
{
    QByteArray _data;
    _data.resize(mUdpSocket->pendingDatagramSize());
    if(mType == 0)//Unicast
    {
        QHostAddress *_peerHostAddress = new QHostAddress("10.0.0.32");
        quint16 _port = 6666;
        while(mUdpSocket->hasPendingDatagrams())
        {
            mUdpSocket->readDatagram(_data.data(),_data.size(),_peerHostAddress,&_port);//接收指定IP和端口的udp报文
            qDebug()<<"Unicast ==> Receive data : "<<QString::fromLatin1(_data)<<endl;
        }
    }
    else if(mType == 1)//Broadcast
    {
        QHostAddress _peerHostAddress;
        quint16 _port;
        while(mUdpSocket->hasPendingDatagrams())
        {
            mUdpSocket->readDatagram(_data.data(),_data.size(),&_peerHostAddress,&_port);//接收同一子网的udp报文
            qDebug()<<"Broadcast ==> Receive data : "<<QString::fromLatin1(_data)<<endl;
        }
    }
    else if(mType == 2)//Multicast
    {
        QHostAddress _peerHostAddress;
        quint16 _port;
        while(mUdpSocket->hasPendingDatagrams())
        {
            mUdpSocket->readDatagram(_data.data(),_data.size(),&_peerHostAddress,&_port);//接收同组的udp报文
            qDebug()<<"Multicast ==> Receive data : "<<QString::fromLatin1(_data)<<endl;
        }
    }
    else
    {
        qDebug()<< "mType is error! "<<endl;
        return;
    }
}

结尾

以上就是QT实现UDP协议通信的全部内容了,记得加上network模块:)

本图文内容来源于网友网络收集整理提供,作为学习参考使用,版权属于原作者。
THE END
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