QT編寫多線程TCP文件接收服務器

本文介紹的是QT 多線程 TCP 文件接收服務器實例，如果你想深入瞭解這方面的資料的話，請關注本文末尾，不多說，我們先來看內容。

因爲項目需要，需要跨平臺編寫網絡傳輸程序。

目標：

用戶端：Linux（arm平臺），完成文件的傳輸

服務器：Windows ，使用多線程的文件的接收

實現無線的文件傳輸功能

用戶端程序，用標準的socket完成文件傳輸的功能，代碼如下：

// Linux下網絡編程，客戶端程序代碼
//程序運行參數：
// ./client IPADDRESS PORTNUMBER
// (其中IPADDRESS是服務端IP地址，PORTNUMBER是服務端用於監聽的端口)
//
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <ctype.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/time.h>
//用這個my_read()函數代替本來的read()函數原因有以下幾點：
//
//ssize_t read(int fd,void *buf,size_t nbyte)
//read函數是負責從fd中讀取內容。當讀成功時，read返回實際所讀的字節數；如果
//返回的值是0，表示已經讀到文件的結束了；小於0表示出現了錯誤。
//
// 1)如果錯誤爲EINTR說明read出錯是由中斷引起的，繼續讀。
// 2)如果是ECONNREST表示網絡連接出了問題，www.linuxidc.com停止讀取。
size_t min(size_t a,size_t b)
{
return( (a<b) ? a : b);
}
ssize_t my_write(int fd,void *buffer,size_t length)
{
size_t bytes_left; //尚未寫的文件大小
size_t writesize = 4* 1024;
ssize_t written_bytes; //已經寫的文件大小
char *ptr;
ptr=buffer;
bytes_left=length;
while(bytes_left>0)
{
//開始寫
written_bytes=write(fd,ptr,min(bytes_left,writesize));
//出現了寫錯誤
if(written_bytes<=0)
{
//中斷錯誤，置零重新寫
if(errno==EINTR)
written_bytes=0;
//其他錯誤，退出不寫了
else
return(-1);
}
//從剩下的地方繼續寫
bytes_left-=written_bytes;
ptr+=written_bytes;
}
return(0);
}
: int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd; //通信套接字描述符
char *buffer; //緩衝區
struct sockaddr_in server_addr; //服務器地址結構
struct hostent *host; //主機地址與名稱信息結構www.linuxidc.com
int nbytes; //端口號、字節數
FILE *fp; //文件指針
int nfilesize; //文件大小
char str[128]; //文件名
char yes='Y'; //流程控制
struct timeval tpstart,tpend; //用於記錄文件傳輸時間
float timeuse; //文件傳輸所用時間
char *hostname="127.0.0.1";//主機名/ip地址
int portnumber=4321;//端口號
//提示用戶輸入完整的命令行參數
if(argc!=3)
{
fprintf(stderr,"Usage:%s hostname portnumber\a\n",argv[0]);
printf("using defaults:\nhostname: %s\nportnumber: %d\n",hostname,portnumber);
}
//如果利用用戶輸入的域名無法獲得正確的主機地址信息，則退出
if (argc>1)
{
if((host=gethostbyname(argv[1]))==NULL)
{
fprintf(stderr,"Gethostname error\n");
exit(1);
}
}
else
if((host=gethostbyname(hostname))==NULL)
{
fprintf(stderr,"Gethostname error\n");
exit(1);
}
if(argc>2)
//如果用戶輸入的端口不正確，則提示並退出
if((portnumber=atoi(argv[2]))<0)
{
fprintf(stderr,"Usage:%s hostname portnumber\a\n",argv[0]);
exit(1);
}
//客戶程序開始建立 sockfd描述符，創建通信套接字
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,6))==-1)
{
fprintf(stderr,"Socket Error:%s\a\n",strerror(errno));
exit(1);
}
//客戶程序填充服務端的地址信息
bzero(&server_addr,sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family=AF_INET;
server_addr.sin_port=htons(portnumber);
server_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr);
//客戶程序發起連接請求
if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1)
{
fprintf(stderr,"Connect Error:%s\a\n",strerror(errno));
exit(1);
}
printf("Connection Succeed!\n");
while (toupper(yes)=='Y')
{
//提示用戶輸入文件路徑
printf("Please input the file location:");
scanf("%s",str);
while ((fp=fopen(str,"r"))==NULL)
{
fprintf(stderr,"File open error,Retry!\n");
printf("Please input the file location:");
scanf("%s",str);
//exit(1);
}
getchar();
//獲取打開的文件的大小，www.linuxidc.com並將文件整個讀入內存中
fseek(fp,0L,SEEK_END);
nfilesize=ftell(fp);
rewind(fp);//most important!!!!!
char *p=(char *)malloc(nfilesize);
if (fread((void *)p,nfilesize,1,fp)<1) {
if (feof(fp))
printf("read end of file!\nquit!\n");
else
printf("read file error!\n");
}
//將要傳輸的文件的大小信息發送給客戶端
if (my_write(sockfd,(void *)&nfilesize,4)==-1)
{
fprintf(stderr,"Write Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
printf("Begin to transfer the file!\n");
getchar();
//獲取傳輸初始時間
gettimeofday(&tpstart,NULL);
//傳輸文件
if (my_write(sockfd,p,nfilesize)==-1)
{
fprintf(stderr,"Transfer failed!");
exit(1);
}
//獲取傳輸結束時間
gettimeofday(&tpend,NULL);
//計算整個傳輸用時
timeuse=1000000*(tpend.tv_sec-tpstart.tv_sec)+(tpend.tv_usec-tpstart.tv_usec);
timeuse/=1000000;
printf("Transfer Succeed!\nFile Name: %s\nFile Size: %d bytes\nTotal Time:
%f seconds\nTransfer Speed: %f bytes/second",str,nfilesize,timeuse,((float)nfilesize)/timeuse);
free(p); //釋放文件內存
fclose(fp); //關閉文件
// printf("\nTransfer another file?(Y/N): ");
//scanf("%c",&yes);
// getchar();
yes='n';
}
//結束通訊，關閉套接字，www.linuxidc.com關閉連接
close(sockfd);
printf("\nClient Exit!~~\n");
exit(0);
}

服務器端代碼列表：

具體代碼如下：

“tcpserver.h”
#ifndef TCPSERVER_H
#define TCPSERVER_H
#include <QTcpServer>
//繼承自QTcpServer，完成TCPSEVER的建立的類
class TcpServer : public QTcpServer
{
Q_OBJECT
public:
explicit TcpServer(QObject *parent = 0);
//此信號用來更新UI
signals:
void bytesArrived(qint64,qint32,int);
//QTcpServer類自帶的函數，詳情參考Class Reference
protected:
void incomingConnection(int socketDescriptor);
};
#endif // TCPSERVER_H

TCPSERVER繼承QTcpServer，主要完成TCP服務器的建立，類中最主要的成員函數爲虛函數incomingConnection(int socketDescriptor)的定義。

“tcpserver.cpp”

#include "tcpserver.h"
#include "tcpthread.h"
//構造函數
TcpServer::TcpServer(QObject *parent) :
QTcpServer(parent)
{
}
//重新定義了incomingConnection這個虛函數，
//開闢一個新的tcpsocket線程，從TcpServer獲得socketDescriptor，
//並完成相應的信號連接。
void TcpServer::incomingConnection(int socketDescriptor)
{
TcpThread *thread = new TcpThread(socketDescriptor, this);
//將線程結束信號與線程的deleteLater槽關聯
connect(thread, SIGNAL(finished()),
thread, SLOT(deleteLater()));
//關聯相應的UI更新槽
connect(thread,SIGNAL(bytesArrived(qint64,qint32,int)),
this,SIGNAL(bytesArrived(qint64,qint32,int)));
//QT的線程都是從start開始，調用run()函數
thread->start();
}

極其簡單的構造函數，在incomingConnection()中，定義一個線程TcpThread，並將socketDescriptor傳遞給其構造函數，完成線程的創建，並且調用QThread的start函數，開始執行線程的虛函數run()。

“tcpthread.h”

#ifndef TCPTHREAD_H
#define TCPTHREAD_H
#include <QThread>
#include <QTcpSocket>
#include <QtNetwork>
//繼承QThread的TCP傳輸線程
//主要是完成run()虛函數的定義
//還有一些輔助變量的聲明
class QFile;
class QTcpSocket;
class TcpThread : public QThread
{
Q_OBJECT
public:
TcpThread(int socketDescriptor, QObject *parent);
void run();
signals:
void error(QTcpSocket::SocketError socketError);
void bytesArrived(qint64,qint32,int);
public slots:
void receiveFile();
private:
int socketDescriptor;
qint64 bytesReceived; //收到的總字節
qint64 byteToRead; //準備讀取的字節
qint32 TotalBytes; //總共傳輸的字節
QTcpSocket *tcpSocket;
QHostAddress fileName; //文件名
QFile *localFile;
QByteArray inBlock; //讀取緩存
};
#endif // TCPTHREAD_H

繼承自QThread類，在此線程中完成TCPSOCKET的建立，www.linuxidc.com和文件的接收。

“tcpthread.cpp”

#include "tcpthread.h"
#include <QtGui>
#include <QtNetwork>
//構造函數完成簡單的賦值/
TcpThread::TcpThread(int socketDescriptor, QObject *parent):
QThread(parent),socketDescriptor(socketDescriptor)
{
bytesReceived = 0;
}
//因爲QT的線程的執行都是從run()開始，
//所以在此函數裏完成tcpsocket的創建，相關信號的綁定www.linuxidc.com
void TcpThread::run()
{
tcpSocket = new QTcpSocket;
//將Server傳來的socketDescriptor與剛創建的tcpSocket關聯
if (!tcpSocket->setSocketDescriptor(socketDescriptor)) {
emit error(tcpSocket->error());
return;
}
qDebug()<<socketDescriptor;
: //這是重中之重，必須加Qt::BlockingQueuedConnection！
//這裏困擾了我好幾天，原因就在與開始沒加，默認用的Qt::AutoConnection。
//簡單介紹一下QT信號與槽的連接方式：
//Qt::AutoConnection表示系統自動選擇相應的連接方式，如果信號與槽在同一線程，就採用Qt::DirectConnection，
如果信號與槽不在同一線程，將採用Qt::QueuedConnection的連接方式。
//Qt::DirectConnection表示一旦信號產生，立即執行槽函數。
//Qt::QueuedConnection表示信號產生後，將發送Event給你的receiver所在的線程，postEvent(QEvent::MetaCall,...)，
slot函數會在receiver所在的線程的event loop中進行處理。
//Qt::BlockingQueuedConnection表示信號產生後調用sendEvent(QEvent::MetaCall,...),
在receiver所在的線程處理完成後纔會返回;只能當sender,receiver不在同一線程時纔可以。
//Qt::UniqueConnection表示只有它不是一個重複連接，連接纔會成功。www.linuxidc.com如果之前已經有了一個鏈接（相同的信號連接到同一對象的同一個槽上），那麼連接將會失敗並將返回false。
//Qt::AutoCompatConnection與QT3保持兼容性
//說明一下，對於任何的QThread來說，其線程只存在於run()函數內，其它的函數都不在線程內，所以此處要採用Qt::BlockingQueuedConnection，
//因爲當SOCKET有數據到達時就會發出readyRead()信號，但是此時可能之前的receiveFile()還未執行完畢，之前使用的Qt::AutoConnection，
//結果傳輸大文件的時候就會出錯，原因就在於只要有數據到達的時候，就會連接信號，但是數據接收還沒處理完畢，而Qt::BlockingQueuedConnection會阻塞
//此連接，直到receiveFile()處理完畢並返回後才發送信號。
connect(tcpSocket, SIGNAL(readyRead()),
this, SLOT(receiveFile()),Qt::BlockingQueuedConnection);
exec();
}
void TcpThread::receiveFile()
{
//將tcpsocket封裝到QDataStream裏，便於使用操作符>>
QDataStream in(tcpSocket);
if(bytesReceived < sizeof(qint32))
{
//先接收32bit的文件大小
if(tcpSocket->bytesAvailable() >= sizeof(qint32))
{
63: in.setByteOrder(QDataStream::LittleEndian); //必須的,因爲發送端爲LINUX系統
in>>TotalBytes;
TotalBytes += 4;
qDebug()<<TotalBytes;
bytesReceived += sizeof(qint32);
fileName = tcpSocket->peerAddress();
quint16 port = tcpSocket->peerPort();
localFile = new QFile(fileName.toString()+(tr(".%1").arg(port))); //用戶端的IP地址作爲保存文件名
if (!localFile->open(QFile::WriteOnly ))
{
}
}
}
//如果讀取的文件小於文件大小就繼續讀
if (bytesReceived < TotalBytes){
byteToRead = tcpSocket->bytesAvailable();
bytesReceived += byteToRead;
inBlock = tcpSocket->readAll();
qDebug()<<"bytesReceived is:"<<bytesReceived;
localFile->write(inBlock);
inBlock.resize(0);
}
emit bytesArrived(bytesReceived,TotalBytes,socketDescriptor);
if (bytesReceived == TotalBytes) {
localFile->close();
qDebug()<<bytesReceived;
emit finished();
QApplication::restoreOverrideCursor();
}
}

代碼中已經有很詳細的註釋，需要再說明的一點就是在多線程的編寫中，信號/槽的連接方式一定要根據實際情況來進行選擇！

“widget.h”

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H
#include <QWidget>
#include "tcpthread.h"
#include "tcpserver.h"
: class QDialogButtonBox;
class QTcpSocket;
namespace Ui {
class Widget;
}
: class Widget : public QWidget
: {
Q_OBJECT
public:
explicit Widget(QWidget *parent = 0);
~Widget();
private:
Ui::Widget *ui;
TcpServer tcpServer;
private slots:
void on_OkButton_clicked();
void updateProgress(qint64,qint32,int);
};
#endif // WIDGET_H

簡單的widget類。

“widget.cpp”

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QtNetwork>
#include <QtGui>
Widget::Widget(QWidget *parent) :
QWidget(parent),
ui(new Ui::Widget)
{
ui->setupUi(this);
ui->progressBar->setMaximum(2);
ui->progressBar->setValue(0);
}
Widget::~Widget()
{
delete ui;
}
void Widget::on_OkButton_clicked()
{
ui->OkButton->setEnabled(false);
QApplication::setOverrideCursor(Qt::WaitCursor);
//bytesReceived = 0;
while (!tcpServer.isListening() && !tcpServer.listen(QHostAddress::Any,12345))
{
QMessageBox::StandardButton ret = QMessageBox::critical(this,
tr("迴環"),
tr("無法開始測試: %1.")
.arg(tcpServer.errorString()),
QMessageBox::Retry
| QMessageBox::Cancel);
if (ret == QMessageBox::Cancel)
return;
}
ui->statuslabel->setText(tr("監聽端口:%1").arg("12345"));
connect(&tcpServer,SIGNAL(bytesArrived(qint64,qint32,int)),
this,SLOT(updateProgress(qint64,qint32,int)));
}
void Widget::updateProgress(qint64 bytesReceived, qint32 TotalBytes, int socketDescriptor)
{
ui->progressBar->setMaximum(TotalBytes);
ui->progressBar->setValue(bytesReceived);
ui->statuslabel->setText(tr("已接收 %1MB")
.arg(bytesReceived / (1024 * 1024)));
ui->textBrowser->setText(tr("現在連接的socket描述符:%1").arg(socketDescriptor));
}