第38篇 网络（八）TCP（二）

导语

在上一节里我们使用TCP服务器发送一个字符串，然后在TCP客户端进行接收。在这一节将重新写一个客户端程序和一个服务器程序，这次实现客户端进行文件的发送，服务器进行文件的接收。有了上一节的基础，这一节的内容就很好理解了，注意一下几个信号和槽的关联即可。当然，我们这次要更深入了解一下数据的发送和接收的处理方法。

环境：Windows Xp + Qt 4.8.5+QtCreator 2.8.0

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• 一、客户端
• 二、服务器端

正文

一、客户端

这次先讲解客户端，在客户端里需要与服务器进行连接，一旦连接成功，就会发出connected()信号，这时我们就进行文件的发送。

在上一节已经看到，发送数据时先发送了数据的大小信息。这一次，我们要先发送文件的总大小，然后文件名长度，然后是文件名，这三部分合称为文件头结构，最后再发送文件数据。所以在发送函数里就要进行相应的处理，当然，在服务器的接收函数里也要进行相应的处理。对于文件大小，这次使用了qint64，它是64位的，可以表示一个很大的文件了。

1．新建QtGui项目

名称为tcpSender，基类选择QWidget，类名为Widget，完成后打开tcpSender.pro添加一行代码：QT += network 。

2．我们在widget.ui文件中将界面设计如下。

这里“主机”后的Line Edit的objectName为hostLineEdit；“端口”后的Line Edit的objectName为portLineEdit；下面的Progress Bar的objectName为clientProgressBar，其value属性设为0；“状态”Label的objetName为clientStatusLabel；“打开”按钮的objectName为openButton；“发送”按钮的objectName为sendButton。

3．在widget.h文件中进行更改。

（1）添加头文件包含#include <QtNetwork>

（2）添加private变量：

QTcpSocket *tcpClient;
    QFile *localFile;  //要发送的文件
    qint64 totalBytes;  //数据总大小
    qint64 bytesWritten;  //已经发送数据大小
    qint64 bytesToWrite;   //剩余数据大小
    qint64 loadSize;   //每次发送数据的大小
    QString fileName;  //保存文件路径
QByteArray outBlock;  //数据缓冲区，即存放每次要发送的数据

（3）添加私有槽函数：

private slots:
    void send();  //连接服务器
    void startTransfer();  //发送文件大小等信息
    void updateClientProgress(qint64); //发送数据，更新进度条
    void displayError(QAbstractSocket::SocketError); //显示错误
void openFile();  //打开文件

4．在widget.cpp文件中进行更改

添加头文件：#include <QFileDialog>

（1）在构造函数中添加代码：

loadSize = 4*1024;
totalBytes = 0;
bytesWritten = 0;
bytesToWrite = 0;
tcpClient = new QTcpSocket(this);
//当连接服务器成功时，发出connected()信号，我们开始传送文件
connect(tcpClient,SIGNAL(connected()),this,SLOT(startTransfer()));
//当有数据发送成功时，我们更新进度条
connect(tcpClient,SIGNAL(bytesWritten(qint64)),this,
       SLOT(updateClientProgress(qint64)));
connect(tcpClient,SIGNAL(error(QAbstractSocket::SocketError)),this,
       SLOT(displayError(QAbstractSocket::SocketError)));
//开始使”发送“按钮不可用
ui->sendButton->setEnabled(false);

我们主要是进行了变量的初始化和几个信号和槽函数的关联。

（2）实现打开文件函数。

void Widget::openFile()   //打开文件
{
    fileName = QFileDialog::getOpenFileName(this);
    if(!fileName.isEmpty())
    {
       ui->sendButton->setEnabled(true);
       ui->clientStatusLabel->setText(tr("打开文件 %1 成功！")
                                       .arg(fileName));
    }
}

该函数将在下面的“打开”按钮单击事件槽函数中调用。

（3）实现连接函数。

void Widget::send()   //连接到服务器，执行发送
{
    ui->sendButton->setEnabled(false);
    bytesWritten = 0;
    //初始化已发送字节为0
    ui->clientStatusLabel->setText(tr("连接中..."));
    tcpClient->connectToHost(ui->hostLineEdit->text(),
                             ui->portLineEdit->text().toInt());//连接
}

该函数将在“发送”按钮的单击事件槽函数中调用。

（4）实现文件头结构的发送。

void Widget::startTransfer()  //实现文件大小等信息的发送
{
    localFile = new QFile(fileName);
    if(!localFile->open(QFile::ReadOnly))
    {
       qDebug() << "open file error!";
       return;
    }

    //文件总大小
    totalBytes = localFile->size();

    QDataStream sendOut(&outBlock,QIODevice::WriteOnly);
    sendOut.setVersion(QDataStream::Qt_4_6);
QString currentFileName = fileName.right(fileName.size()
- fileName.lastIndexOf('/')-1);

    //依次写入总大小信息空间，文件名大小信息空间，文件名
    sendOut << qint64(0) << qint64(0) << currentFileName;

    //这里的总大小是文件名大小等信息和实际文件大小的总和
    totalBytes += outBlock.size();

    sendOut.device()->seek(0);
    //返回outBolock的开始，用实际的大小信息代替两个qint64(0)空间
    sendOut<<totalBytes<<qint64((outBlock.size() - sizeof(qint64)*2));

    //发送完头数据后剩余数据的大小
    bytesToWrite = totalBytes - tcpClient->write(outBlock);

    ui->clientStatusLabel->setText(tr("已连接"));
    outBlock.resize(0);
}

（5）下面是更新进度条，也就是发送文件数据。

//更新进度条，实现文件的传送
void Widget::updateClientProgress(qint64 numBytes)
{
    //已经发送数据的大小
    bytesWritten += (int)numBytes;

    if(bytesToWrite > 0) //如果已经发送了数据
    {
   //每次发送loadSize大小的数据，这里设置为4KB，如果剩余的数据不足4KB，
   //就发送剩余数据的大小
       outBlock = localFile->read(qMin(bytesToWrite,loadSize));

       //发送完一次数据后还剩余数据的大小
       bytesToWrite -= (int)tcpClient->write(outBlock);

       //清空发送缓冲区
       outBlock.resize(0);

    } else {
       localFile->close(); //如果没有发送任何数据，则关闭文件
    }

    //更新进度条
    ui->clientProgressBar->setMaximum(totalBytes);
    ui->clientProgressBar->setValue(bytesWritten);

    if(bytesWritten == totalBytes) //发送完毕
    {
     ui->clientStatusLabel->setText(tr("传送文件 %1 成功")
.arg(fileName));
       localFile->close();
       tcpClient->close();
    }
}

（6）实现错误处理函数。

void Widget::displayError(QAbstractSocket::SocketError) //显示错误
{
    qDebug() << tcpClient->errorString();
    tcpClient->close();
    ui->clientProgressBar->reset();
    ui->clientStatusLabel->setText(tr("客户端就绪"));
    ui->sendButton->setEnabled(true);
}

（7）我们从widget.ui中分别进行“打开”按钮和“发送”按钮的单击事件槽函数，然后更改如下。

void Widget::on_openButton_clicked() //打开按钮
{
    openFile();
}
void Widget::on_sendButton_clicked() //发送按钮
{
    send();
}

5．我们为了使程序中的中文不显示乱码，在main.cpp文件中更改。

添加头文件：#include <QTextCodec>

在main函数中添加代码：QTextCodec::setCodecForTr(QTextCodec::codecForName("UTF-8"));

6．现在可以先运行程序。

7．程序整体思路分析。

我们设计好界面，然后按下“打开”按钮，选择要发送的文件，这时调用了openFile()函数。然后点击“发送”按钮，调用send()函数，与服务器进行连接。当连接成功时就会发出connected()信号，这时就会执行startTransfer()函数，进行文件头结构的发送，当发送成功时就会发出bytesWritten(qint64)信号，这时执行updateClientProgress(qint64 numBytes)进行文件数据的传输和进度条的更新。这里使用了一个loadSize变量，我们在构造函数中将其初始化为4*1024即4字节，它的作用是，我们将整个大的文件分成很多小的部分进行发送，每部分为4字节。而当连接出现问题时就会发出error(QAbstractSocket::SocketError)信号，这时就会执行displayError()函数。对于程序中其他细节我们就不再分析，希望大家能自己编程研究一下。

二、服务器端

我们在服务器端进行数据的接收。服务器端程序是很简单的，我们开始进行监听，一旦发现有连接请求就发出newConnection()信号，然后我们便接受连接，开始接收数据。

1．新建QtGui应用

名称为tcpReceiver，基类选择QWidget，类名为Widget，完成后打开tcpReceiver.pro添加一行代码：QT += network 。

2．我们更改widget.ui文件，设计界面如下。

其中“服务器端”Label的objectName为serverStatusLabel；进度条ProgressBar的objectName为serverProgressBar，设置其value属性为0；“开始监听”按钮的objectName为startButton。

效果如下。

3．更改widget.h文件的内容。

（1）添加头文件包含：#include <QtNetwork>

（2）添加私有变量：

QTcpServer tcpServer;
QTcpSocket *tcpServerConnection;
qint64 totalBytes;  //存放总大小信息
qint64 bytesReceived;  //已收到数据的大小
qint64 fileNameSize;  //文件名的大小信息
QString fileName;   //存放文件名
QFile *localFile;   //本地文件
QByteArray inBlock;   //数据缓冲区

（3）添加私有槽函数：

private slots:
    void on_startButton_clicked();
    void start();   //开始监听
    void acceptConnection();  //建立连接
void updateServerProgress();  //更新进度条，接收数据

//显示错误
void displayError(QAbstractSocket::SocketError socketError);

4．更改widget.cpp文件。

（1）在构造函数中添加代码：

totalBytes = 0;
    bytesReceived = 0;
fileNameSize = 0;

//当发现新连接时发出newConnection()信号
    connect(&tcpServer,SIGNAL(newConnection()),this,
SLOT(acceptConnection()));

（2）实现start()函数。

void Widget::start() //开始监听
{
    ui->startButton->setEnabled(false);
    bytesReceived =0;
    if(!tcpServer.listen(QHostAddress::LocalHost,6666))
    {
       qDebug() << tcpServer.errorString();
       close();
       return;
    }
    ui->serverStatusLabel->setText(tr("监听"));
}

（3）实现接受连接函数。

void Widget::acceptConnection()  //接受连接
{
    tcpServerConnection = tcpServer.nextPendingConnection();
connect(tcpServerConnection,SIGNAL(readyRead()),this,
SLOT(updateServerProgress()));
    connect(tcpServerConnection,
SIGNAL(error(QAbstractSocket::SocketError)),this,
           SLOT(displayError(QAbstractSocket::SocketError)));
    ui->serverStatusLabel->setText(tr("接受连接"));
    tcpServer.close();
}

（4）实现更新进度条函数。

void Widget::updateServerProgress()  //更新进度条，接收数据
{
   QDataStream in(tcpServerConnection);
   in.setVersion(QDataStream::Qt_4_6);
   if(bytesReceived <= sizeof(qint64)*2)
   { //如果接收到的数据小于16个字节，那么是刚开始接收数据，我们保存到//来的头文件信息
       if((tcpServerConnection->bytesAvailable() >= sizeof(qint64)*2)
           && (fileNameSize == 0))
       { //接收数据总大小信息和文件名大小信息
           in >> totalBytes >> fileNameSize;
           bytesReceived += sizeof(qint64) * 2;
       }
       if((tcpServerConnection->bytesAvailable() >= fileNameSize)
           && (fileNameSize != 0))
       {  //接收文件名，并建立文件
           in >> fileName;
           ui->serverStatusLabel->setText(tr("接收文件 %1 ...")
                                           .arg(fileName));
           bytesReceived += fileNameSize;
           localFile= new QFile(fileName);
           if(!localFile->open(QFile::WriteOnly))
           {
                qDebug() << "open file error!";
                return;
           }
       }
       else return;
   }
   if(bytesReceived < totalBytes)
   {  //如果接收的数据小于总数据，那么写入文件
      bytesReceived += tcpServerConnection->bytesAvailable();
      inBlock= tcpServerConnection->readAll();
      localFile->write(inBlock);
      inBlock.resize(0);
   }
//更新进度条
   ui->serverProgressBar->setMaximum(totalBytes);
   ui->serverProgressBar->setValue(bytesReceived);

   if(bytesReceived == totalBytes)
   { //接收数据完成时
    tcpServerConnection->close();
    localFile->close();
    ui->startButton->setEnabled(true);
ui->serverStatusLabel->setText(tr("接收文件 %1 成功！")
.arg(fileName));
   }
}

（5）错误处理函数。

void Widget::displayError(QAbstractSocket::SocketError) //错误处理
{
    qDebug() << tcpServerConnection->errorString();
    tcpServerConnection->close();
    ui->serverProgressBar->reset();
    ui->serverStatusLabel->setText(tr("服务端就绪"));
    ui->startButton->setEnabled(true);
}

（6）我们在widget.ui中进入“开始监听”按钮的单击事件槽函数，更改如下。

void Widget::on_startButton_clicked() //开始监听按钮
{
    start();
}

5．我们为了使程序中的中文不显示乱码，在main.cpp文件中更改。

添加头文件包含：#include <QTextCodec>

在main函数中添加代码：QTextCodec::setCodecForTr(QTextCodec::codecForName("UTF-8"));

6．运行程序，并同时运行tcpSender程序，效果如下。

我们先在服务器端按下“开始监听”按钮，然后在客户端输入主机地址和端口号，然后打开要发送的文件，点击“发送”按钮进行发送。

结语

在这两节里我们介绍了TCP的应用，可以看到服务器端和客户度端都可以当做发送端或者接收端，而且数据的发送与接收只要使用相对应的协议即可，它是可以根据用户的需要来进行编程的，没有固定的格式。《Qt及Qt Quick开发实战精解》中的局域网聊天工具就是本节知识的扩展，大家可以从社区下载页面下载其源码。

涉及到的源码:

• tcpSender.rar
• tcpReceiver.rar