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前言

在Qt中實現TCP通信主要依賴 QTcpServer（服務端）和 QTcpSocket（客戶端和服務端通信）類。

TCP/IP通信（即SOCKET通信）是通過網線將服務器Server端和客戶機Client端進行連接，在遵循ISO/OSI模型的四層層級構架的基礎上通過TCP/IP協議建立的通訊。控制器可以設置為服務器端或客戶端。

服務端（簡化版）

class MyServer : public QObject {Q_OBJECT
public:MyServer(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {server = new QTcpServer(this);connect(server, &QTcpServer::newConnection, this, &MyServer::onNewConnection);server->listen(QHostAddress::Any, 8888);}private slots:void onNewConnection() { /* ... */ }void onReadyRead() { /* ... */ }void onDisconnected() { /* ... */ }private:QTcpServer *server;QList<QTcpSocket*> m_clients;
};

客戶端（簡化版）

class MyClient : public QObject {Q_OBJECT
public:MyClient(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {socket = new QTcpSocket(this);connect(socket, &QTcpSocket::connected, this, &MyClient::onConnected);connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &MyClient::onReadyRead);socket->connectToHost("127.0.0.1", 8888);}void send(const QString &message) {socket->write(message.toUtf8());}private slots:void onConnected() { /* ... */ }void onReadyRead() { /* ... */ }private:QTcpSocket *socket;
};

運行效果
服務端啟動后監聽端口，客戶端連接并發送數據。
服務端接收數據并回復，客戶端顯示回復內容。
斷開連接后資源自動釋放。

1.服務端實現流程

1.1步驟 1：創建 QTcpServer 并監聽端口

// 創建TCP服務端對象
QTcpServer *server = new QTcpServer(this);// 監聽所有IP的指定端口（例如8888）
if (!server->listen(QHostAddress::Any, 8888)) {qDebug() << "Server could not start. Error:" << server->errorString();
} else {qDebug() << "Server started on port 8888";
}

1.2步驟 2：處理新連接請求

當客戶端連接時，QTcpServer 會觸發 newConnection 信號，需通過槽函數處理：

// 連接信號到槽函數
connect(server, &QTcpServer::newConnection, this, &MyServer::onNewConnection);// 槽函數實現
void MyServer::onNewConnection() {// 獲取新連接的socket對象QTcpSocket *socket = server->nextPendingConnection();// 存儲socket以便后續通信（例如添加到列表）m_clients.append(socket);// 處理客戶端數據到達的信號connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &MyServer::onReadyRead);// 處理斷開連接的信號connect(socket, &QTcpSocket::disconnected, this, &MyServer::onDisconnected);
}

1.3步驟 3：接收客戶端數據

通過 readyRead 信號讀取數據：

void MyServer::onReadyRead() {QTcpSocket *socket = qobject_cast<QTcpSocket*>(sender());if (!socket) return;QByteArray data = socket->readAll();qDebug() << "Received data:" << data;// 示例：回復客戶端socket->write("Server received: " + data);
}

1.4步驟 4：處理客戶端斷開

void MyServer::onDisconnected() {QTcpSocket *socket = qobject_cast<QTcpSocket*>(sender());if (!socket) return;m_clients.removeOne(socket);socket->deleteLater();qDebug() << "Client disconnected";
}

2.客戶端實現流程

2.1步驟 1：創建 QTcpSocket 并連接服務器

QTcpSocket *socket = new QTcpSocket(this);// 連接服務器（假設服務器IP為127.0.0.1，端口8888）
socket->connectToHost("127.0.0.1", 8888);// 監聽連接成功信號
connect(socket, &QTcpSocket::connected, this, &MyClient::onConnected);// 監聽數據到達信號
connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &MyClient::onReadyRead);// 監聽錯誤信號
connect(socket, &QTcpSocket::errorOccurred, this, &MyClient::onError);

2.2步驟 2：發送數據

void MyClient::sendData(const QByteArray &data) {if (socket->state() == QAbstractSocket::ConnectedState) {socket->write(data);socket->flush(); // 確保立即發送}
}

2.3步驟 3：接收服務器回復

void MyClient::onReadyRead() {QByteArray data = socket->readAll();qDebug() << "Server response:" << data;
}

2.4步驟 4：處理連接和錯誤

void MyClient::onConnected() {qDebug() << "Connected to server!";
}void MyClient::onError(QAbstractSocket::SocketError error) {qDebug() << "Error:" << socket->errorString();
}

3.關鍵注意事項

1. 異步通信：
   Qt的TCP操作基于事件循環，所有操作（連接、讀寫）都是異步的，需通過信號槽處理結果。

2. 數據分包與粘包：
   TCP是流式協議，需自行處理數據邊界（例如定義協議頭尾或使用長度前綴）。

3. 資源管理：
   及時釋放斷開連接的 QTcpSocket 對象（調用 deleteLater）。

4. 跨線程操作：
   若在多線程中使用，需將 QTcpSocket 或 QTcpServer 移至子線程（使用 moveToThread）。

4.TCP粘包問題及其處理

4.1TCP粘包是什么

TCP的粘包和拆包問題往往出現在基于TCP協議的通訊中，比如RPC框架、Netty等。

TCP在接受數據的時候，有一個滑動窗口來控制接受數據的大小，這個滑動窗口你就可以理解為一個緩沖區的大小。緩沖區滿了就會把數據發送。數據包的大小是不固定的，有時候比緩沖區大有時候小。
如果一次請求發送的數據量比較小，沒達到緩沖區大小，TCP則會將多個請求合并為同一個請求進行發送，這就形成了粘包問題；
如果一次請求發送的數據量比較大，超過了緩沖區大小，TCP就會將其拆分為多次發送，這就是拆包，也就是將一個大的包拆分為多個小包進行發送。

這是最好理解的粘包問題的產生原因。還有一些其他的原因比如
1 ? 客戶端的發送頻率遠高于服務器的接收頻率，就會導致數據在服務器的tcp接收緩沖區滯留形成粘連，比如客戶端1s內連續發送了兩個hello world！,服務器過了2s才接收數據，那一次性讀出兩個hello world！。
2 ? tcp底層的安全和效率機制不允許字節數特別少的小包發送頻率過高，tcp會在底層累計數據長度到一定大小才一起發送，比如連續發送1字節的數據要累計到多個字節才發送，可以了解下tcp底層的Nagle算法。
3 ? 再就是我們提到的最簡單的情況，發送端緩沖區有上次未發送完的數據或者接收端的緩沖區里有未取出的數據導致數據粘連。

4.2TCP粘包為什么會產生

1.TCP會發生粘包問題：TCP 是面向連接的傳輸協議,TCP 傳輸的數據是以流的形式,而流數據是沒有明確的開始結尾邊界,所以 TCP 也沒辦法判斷哪一段流屬于一個消息;TCP協議是流式協議;所謂流式協議,即協議的內容是像流水一樣的字節流,內容與內容之間沒有明確的分界標志,需要認為手動地去給這些協議劃分邊界。
粘包時：發送方每次寫入數據 < 接收方套接字(Socket)緩沖區大小。
拆包時：發送方每次寫入數據 > 接收方套接字(Socket)緩沖區大小。

2.UDP不會發生粘包問題：UDP具有保護消息邊界,在每個UDP包中就有了消息頭(UDP長度、源端口、目的端口、校驗和)。
粘包拆包問題在數據鏈路層、網絡層以及傳輸層都有可能發生。日常的網絡應用開發大都在傳輸層進行，由于UDP有消息保護邊界，不會發生粘包拆包問題，因此粘包拆包問題只發生在TCP協議中

4.3TCP粘包的解決方案

1. 客戶端在發送數據包的時候，每個包都固定長度，比如1024個字節大小，如果客戶端發送的數據長度不足1024個字節，則通過補充空格的方式補全到指定長度；
2. 客戶端在每個包的末尾使用固定的分隔符，例如\r\n，如果一個包被拆分了，則等待下一個包發送過來之后找到其中的\r\n，然后對其拆分后的頭部部分與前一個包的剩余部分進行合并，這樣就得到了一個完整的包；
3. 將消息分為頭部和消息體，在頭部中保存有當前整個消息的長度，只有在讀取到足夠長度的消息之后才算是讀到了一個完整的消息；
4. 通過自定義協議進行粘包和拆包的處理。

優缺點分析

• 解決方案1：固定數據大小
  雖然這種方式可以解決粘包問題，但這種固定數據大小的傳輸方式，當數據量比較小時會使用空字符來填充，所以會額外的增加網絡傳輸的負擔，因此不是理想的解決方案。
• 解決方案2：特殊字符結尾
  以特殊符號作為粘包的解決方案的最大優點是實現簡單，但存在一定的局限性，比如當一條消息中間如果出現了結束符就會造成半包的問題，所以如果是復雜的字符串要對內容進行編碼和解碼處理，這樣才能保證結束符的正確性。
• 解決方案4：設置消息頭
  此解決方案可以解決粘包問題，并且對于空間的利用也相對高
• 解決方案4：自定義請求協議
  此解決方案雖然可以解決粘包問題，但消息的設計和代碼的實現復雜度比較高，所以也不是理想的解決方案