QT編寫TCP/UDP調試助手之UDP通信

效果圖：

 QT編寫TCP/UDP調試助手之UDP通信，支持單播、組播和廣播三種通信模式。

一、前言

UDP（用戶數據報協議）是一種簡單輕量級、不可靠、面向數據報，無連接的傳輸層協議，也就是發送數據前不需要握手連接，只要知道IP和端口號就能發送數據，但是對方能不能收到，收到的對不對就不得而知了。

UDP通信中分爲三種通信方式，分別爲單播、組播和廣播，主要就是IP的區別。

二、關鍵代碼

1.在.pro文件中添加QT += network，包含頭文件#include <QUdpSocket>

在類裏定義一個QTcpSocket*成員m_udpSocket

 

2.界面校驗設置。界面上有四個lineEdit用來填寫IP和端口，通過setValidator可以限制lineEdit輸入的範圍，端口號範圍0-65535，IP地址用正則表達式校驗，防止輸入錯誤。

 //設置端口輸入校驗
    ui->lineEdit_udpLocalPort->setValidator(new QIntValidator(0,65535));
    ui->lineEdit_udpRemotePort->setValidator(new QIntValidator(0,65535));
    //ip校驗正則
    QRegExp regExpIP("((25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9])[\\.]){3}(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[0-9])");
    //設置IP輸入校驗
  ui->lineEdit_udpLocalIP->setValidator(new QRegExpValidator(regExpIP ,ui->lineEdit_udpLocalIP));
    ui->lineEdit_udpRemoteIP->setValidator(new QRegExpValidator(regExpIP ,ui->lineEdit_udpRemoteIP));

3.綁定端口，綁定端口後收到數據時會發射readyRead()信號

        //綁定端口
        this->m_udpSocket->bind(localip,port,QAbstractSocket::ShareAddress);
        //連接接收信號槽
        connect(m_udpSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(UdpReadData()));

4.接收數據槽函數，注意和TcpSocket不同，不是直接調用readAll()

//udp接收消息
void MainWindow::UdpReadData()
{
    //獲取發來的數據
    QByteArray datagram;
    while (m_udpSocket->hasPendingDatagrams())
    {
        //等待接收的字節數
        int sizeLen=static_cast<int>(m_udpSocket->pendingDatagramSize());
        datagram.resize(sizeLen);
        //讀取
        m_udpSocket->readDatagram(datagram.data(),datagram.size());
    }
    QString data;
    //hex
    if(ui->chk_udpRecHex->isChecked())
    {
        this->ByteToHexString(data,datagram);
    }
    else//普通字符串
    {
        data=QString::fromLocal8Bit(datagram);
    }
    //顯示
    ui->text_udpRec->insertPlainText(data);
    ui->text_udpRec->moveCursor(QTextCursor::End);
}

5.選擇組播通信模式時，可以勾選加入組播，接收組播數據。

組播是udp實現一對多通信的一種方式，一個udp客戶端往該IP發消息，加入該組的客戶端都會收到消息。組播IP地址爲D類地址，範圍224.0.0.0～239.255.255.255。

5.1判斷IP地地址在224.0.0.0～239.255.255.255範圍內

   //獲取組播Ip
        bool ok;
        QHostAddress groupip(ui->lineEdit_GroupIp->text());
        groupip.toIPv4Address(&ok);
        if(!ok)
        {
            QMessageBox::warning(this,"錯誤","組播IP輸入有誤，請重新輸入");
            ui->chk_udpGroup->setChecked(false);
            return;
        }        
//D類IP地址的範圍爲224.0.0.0～239.255.255.255。前4比特固定爲1110，後28比特是組播組地址標識(ID)
        QPair<QHostAddress, int> subnet = QHostAddress::parseSubnet("224.0.0.0/4");
        bool is_DClass = groupip.isInSubnet(subnet);
        if(!is_DClass)
        {
            QMessageBox::warning(this,"錯誤","組播IP應在D類IP地址範圍224.0.0.0～239.255.255.255內，請重新輸入");
            ui->chk_udpGroup->setChecked(false);
            return;
        }

5.2加入\退出組播IP組，加入後有數據會發射readyRead()信號，就能接收數據了

      //加入組
        m_udpSocket->joinMulticastGroup(groupip);
        //退出組
        m_udpSocket->leaveMulticastGroup(currentIP);

 

6.發送數據，調用m_udpSocket->writeDatagram(byteArray,ip,port)發送，單播、組播和廣播就是IP不同，這裏就體現出來了。

6.1單播：IP地址任意，例如：

     m_udpSocket->writeDatagram(byteArray,QHostAddress("192.168.206.100"),port);

6.2組播：IP是D類地址，範圍224.0.0.0～239.255.255.255，有加入組的客戶端纔會收到數據，例如：

     m_udpSocket->writeDatagram(byteArray,QHostAddress("224.0.0.2"),port);

6.3廣播：IP設置爲QHostAddress::Broadcast，相當於QHostAddress("255.255.255.255").，廣播數據會發送給局域網內的每個客戶端，例如：

        m_udpSocket->writeDatagram(byteArray,QHostAddress::Broadcast,port);

7.注意事項

前面都在說IP，其實端口也很重要，端口一定要對應，不然會收不到數據，例如：

7.1組播通信，本地綁定的是192.168.206.1：6666，並加入組播IP 224.0.0.2。對方往224.0.0.2:1234發數據本地是收不到的，因爲端口不對，要往224.0.0.2:6666發才收得到。

7.1廣播也是如此，writeDatagram(byteArray,QHostAddress::Broadcast,1234);廣播發的是1234端口，那局域網內的客戶端也必須綁定的是1234端口，纔會收到數據。

三、下載

tcp/udp調試助手