使用C++结合Qt实现聊天室：QTcpSocket实现远程实时通信

🕗 发布于 2024-10-07 14:58 qt 开发语言

既然是要实现远程实时通信，那么就需要用到网络协议。我们需要用到TCP/IP协议，不过Q提供了标准库QTcpSocket，我们只需要能够使用这个库就行了。这个标准库将远程连接通信功能封装的很好，详情可以查看QTcpSocket的文档，在Qt里面的帮助选项就可以查到。

该聊天室的功能也很简单，可以实现多个客户之间的实时通信。我们需要用到一个服务器，来监听客户端发出的消息，并将消息转发给所有的客户。服务器可以上阿里云或腾讯云去租用，没有服务器的话可以实现本地不同进程间的相互通信。

首先我们来编写服务端的逻辑代码。因为是运用的Qt，需要在服务器上安装好，我这里使用的是Qt5。同时还需要会在服务器上配置.pro文件，生成Makefile文件等，如果这些不会的话请参考我的另一篇文章在远程非桌面版Ubuntu中使用Qt5构建Hello World项目-CSDN博客

服务端完整代码

基本的Qt知识我不介绍，仅介绍sender()函数，以下程序我创建了ChatServer类。

sender(): 这是一个 Qt 的宏或函数（取决于具体实现），它返回当前正在处理信号的对象指针。当一个槽函数被调用时，sender() 会返回触发该槽函数的信号的发送者对象。
qobject_cast<QTcpSocket*>: qobject_cast 是 Qt 提供的一个类型转换函数，用于在 Qt 的对象模型中进行安全的向下类型转换。它类似于 C++ 的 dynamic_cast，但在 Qt 对象模型中更加安全和高效。qobject_cast 用于将一个 QObject 指针（或其派生类的指针）转换为另一个派生类的指针,这里转换成QTcpSocket指针。

#include <QCoreApplication>
#include <QTcpServer>
#include <QTcpSocket>
#include <QList>
#include <QDebug> 
#include <QObject>
class ChatServer : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit ChatServer(QObject *parent = nullptr);

private slots:
    void newConnection();
    void readyRead();

private:
    //QTcpSoket对象，代表服务端
    QTcpServer *server;

    //QTcpSoket类型的数组，保存的是客户端的对象
    QList<QTcpSocket*> clients;
};

ChatServer::ChatServer(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    server = new QTcpServer(this);

    //&ChatServer::newConnection，这是我们自己写的成员函数
    connect(server, &QTcpServer::newConnection, this, &ChatServer::newConnection);

    //允许来自任何IP的主机连接，监听1234端口
    if (server->listen(QHostAddress::Any, 1234)) {
        qDebug() << "Server started on port 1234";
    } else {
        qDebug() << "Server could not start";
    }
}

void ChatServer::newConnection()
{
    //将客户端发送请求的QTcpSoket对象添加到数组
    QTcpSocket *client = server->nextPendingConnection();
    clients.append(client);
    connect(client, &QTcpSocket::readyRead, this, &ChatServer::readyRead);
}

void ChatServer::readyRead()
{
    QTcpSocket *client = qobject_cast<QTcpSocket*>(sender());
    if (client) {
        while (client->canReadLine()) {
            QString message = QString::fromUtf8(client->readLine()).trimmed();
            foreach (QTcpSocket *otherClient, clients) {
                //if (otherClient != client){
                    otherClient->write(message.toUtf8());
                    otherClient->write("\n");
                //}
            }
        }
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    ChatServer server;

    return a.exec();
}

#include "main.moc"

void ChatServer::readyRead(): 这是 ChatServer 类中的一个槽函数，当客户端发送数据并且数据到达服务器时，readyRead 信号会被触发，从而调用这个槽函数。
QTcpSocket *client = qobject_cast<QTcpSocket*>(sender());: 这里使用 sender() 获取发送信号的对象指针，并将其转换为 QTcpSocket 类型的指针。sender() 返回的是触发槽函数的对象，通常是发出 readyRead 信号的 QTcpSocket 对象。
if (client) { ... }: 检查 client 是否有效（即不为 nullptr）。如果转换成功，则继续执行后续代码。
while (client->canReadLine()) { ... }: 这个循环会一直运行，直到从客户端读取完所有可用数据行。canReadLine() 方法检查当前是否有完整的一行数据可读。
QString message = QString::fromUtf8(client->readLine()).trimmed();: 这行代码从 client 中读取一行数据，并将其转换为 QString 类型。trimmed() 方法用于去除字符串两端的空白字符（如空格、换行符等）。
foreach (QTcpSocket *otherClient, clients) { ... }: 这是一个基于范围的 for 循环，遍历 clients 列表中的所有 QTcpSocket 对象。clients 是一个包含所有连接到服务器的客户端套接字对象的列表。
if (otherClient != client) { ... }: 检查当前客户端是否是发送消息的客户端。如果是，则不发送消息给自己。（注意这一段代码被我注释掉了，这样会将消息发给自己）
otherClient->write(message.toUtf8());: 将消息以 UTF-8 编码方式写回到 otherClient 中。
otherClient->write("\n");: 写入一个换行符，以确保每个消息单独成行。

客户端完整代码

代码需要分成mainwindow.h，mainwindow.cpp和main.cpp三个文件。同时需要自己在界面文件创建一个名为sendButton的QPushButton的按钮，一个名为messageLineEdit的QLineEdit的文本输入框，一个名为ChatTextEdit的QTextEdit聊天框。

`mainwindow.h`

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QTcpSocket>
#include <QHostAddress>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

private slots:
    void on_sendButton_clicked();
    void readyRead();

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QTcpSocket *socket;
};

#endif // MAINWINDOW_H

`mainwindow.cpp`

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

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

    // 初始化 TCP 套接字
    socket = new QTcpSocket(this);
    //改为自己的服务器主机名
    QString host = '114.132.169.5';
    socket->connectToHost(QHostAddress(host), 1234); 

    // 连接数据读取信号
    connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &MainWindow::readyRead);

    // 连接发送按钮点击信号
    connect(ui->sendButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::on_sendButton_clicked);
}

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

void MainWindow::on_sendButton_clicked()
{
    // 获取输入的文本
    QString message = ui->messageLineEdit->text();

    // 发送消息到服务器
    socket->write(message.toUtf8());
    socket->write("\n"); // 发送一个换行符表示消息结束

    // 清空输入框
    ui->messageLineEdit->clear();
}

void MainWindow::readyRead()
{
    // 读取服务器发送的消息
    while (socket->canReadLine()) {
        QString message = QString::fromUtf8(socket->readLine()).trimmed();
        // 将消息添加到聊天记录
        ui->chatTextEdit->append(message);
    }
}

`main.cpp`

#include "mainwindow.h"

#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();
    return a.exec();

手动创建 `.pro` 文件

创建一个名为 chat_server.pro 的文件，并在其中添加以下内容：

QT += core
QT -= gui

CONFIG += c++11

TARGET = chat_server
TEMPLATE = app

SOURCES += main.cpp

这个 .pro 文件配置了项目的基本设置：

使用 Qt Core 模块。
不使用 Qt GUI 模块。
启用 C++11 特性。
目标文件名为 chat_server。
项目模板为应用程序。
包含一个源文件 main.cpp。

在项目目录中运行以下命令来生成 Makefile：

qmake

qmake 会读取 .pro 文件并生成相应的 Makefile。

使用 make 命令编译项目：

make

这将生成可执行文件 chat_server 在当前目录中。

使用 ./ 运算符运行生成的可执行文件：

./chat_server

服务端和客户端都部署完了之后就可以开始测试运行了，先运行服务端的程序，手动创建.pro文件并编译，运行生成的可执行文件（它会一直监听来自客户端的请求）。然后再运行客户端的程序，期间不要关闭服务端的程序。如果有什么问题，欢迎私信我，可能还有些细节需要注意，不懂得找我就好了。

原文地址：https://blog.csdn.net/2301_80892630/article/details/142738941

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服务端完整代码

客户端完整代码

mainwindow.h

mainwindow.cpp

main.cpp

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`main.cpp`

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