详解 QTcpServer

QTcpServer 是 Qt 网络模块中用于创建 TCP 服务器的类。它负责接受客户端的连接并为每个连接创建相应的 QTcpSocket 对象。以下是对 QTcpServer 的详细说明，包括其功能、用法以及常用的信号和槽。

主要功能

1. 监听连接：QTcpServer 可以在指定的地址和端口上监听传入的 TCP 连接。
2. 接受连接：当有客户端尝试连接时，QTcpServer 可以接受连接，并为每个客户端创建一个新的 QTcpSocket 实例。
3. 管理多个连接：可以同时处理多个客户端连接。

常用方法

• listen(QHostAddress address, quint16 port)：启动服务器并在指定的地址和端口上监听。返回 true 表示成功，false 表示失败。

• nextPendingConnection()：从等待连接的队列中获取下一个客户端连接。返回一个指向 QTcpSocket 的指针。

• close()：停止服务器并关闭所有活动连接。

常用信号

• newConnection()：当有新的客户端连接时发出此信号。可以通过连接此信号来处理新连接的逻辑。

使用示例

下面是一个简单的 QTcpServer 的使用示例，展示了如何创建一个基本的 TCP 服务器：

#include <QTcpServer>
#include <QTcpSocket>
#include <QCoreApplication>
#include <QObject>
#include <QDebug>

class MyTcpServer : public QTcpServer {
    Q_OBJECT

public:
    MyTcpServer(QObject *parent = nullptr) : QTcpServer(parent) {
        // 连接 newConnection 信号到槽
        connect(this, &QTcpServer::newConnection, this, &MyTcpServer::onNewConnection);
    }

    void startServer(quint16 port) {
        if (listen(QHostAddress::Any, port)) {
            qDebug() << "Server started on port" << port;
        } else {
            qDebug() << "Server could not start!";
        }
    }

private slots:
    void onNewConnection() {
        QTcpSocket *clientSocket = nextPendingConnection();
        if (clientSocket) {
            qDebug() << "New client connected:" << clientSocket->peerAddress().toString();

            // 连接 readyRead 信号到处理函数
            connect(clientSocket, &QTcpSocket::readyRead, this, [clientSocket]() {
                QByteArray data = clientSocket->readAll();
                qDebug() << "Received data:" << data;

                // 回复客户端
                clientSocket->write("Message received");
            });

            // 连接 disconnected 信号到处理函数
            connect(clientSocket, &QTcpSocket::disconnected, clientSocket, &QTcpSocket::deleteLater);
        }
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);
    
    MyTcpServer server;
    server.startServer(12345); // 在12345端口上启动服务器
    
    return a.exec();
}

#include "main.moc"

关键点解释

1. 类定义：MyTcpServer 继承自 QTcpServer，并实现了一个简单的 TCP 服务器。
2. 监听端口：startServer 方法中调用 listen() 启动服务器。
3. 新连接处理：当有新连接时，onNewConnection 槽会被调用，通过 nextPendingConnection() 获取客户端的套接字。
4. 数据读取：当客户端发送数据时，readyRead 信号会被触发，通过连接到槽来读取数据并回复客户端。
5. 内存管理：使用 deleteLater() 确保在客户端断开连接时，相关资源得到释放。

总结

QTcpServer 是一个功能强大的类，能够轻松地管理和处理 TCP 连接。通过信号与槽机制，QTcpServer 可以有效地响应新的客户端连接、接收数据并处理断开连接的情况。这使得构建基于 TCP 的网络应用程序变得直观和高效。