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2016-12-16

单播

使用 Unicast 的时候，Source 一次只能给一个 Destination 发送消息，不能同时发给多个 Destination，如果 Source 要给多个 Destination 发一条内容相同的消息，就必须单独地分别给每个 Destination 发送这条消息。

如图，Source 要给 Destination 1 和 Destination 2 使用 Unicast 发消息，Source 只能给 Destination 1 发一个消息，然后再给 Destination 2 发一个消息。

虽然我们的 Source 和 Destination 是在同一个局域网里，但是需要记住，Unicast 的消息发送方 Source 和接收方 Destination 可以分别在不同的网络里，不一定要在同一个局域网里。

Unicast 的消息发送程序

调用 udpSocket->writeDatagram(data.toUtf8(), QHostAddress::LocalHost, 13930) 发送 Unicast 消息：

  • 第一个参数 data.toUtf8() 是消息的内容，为字节数组
  • 第二个参数 QHostAddress::LocalHost 为接收消息的程序所在电脑的地址。示例中由于接收消息的程序和发送消息的程序都是在同一台电脑上，所以用 QHostAddress::LocalHost，其等价于 127.0.0.1
  • 第三个参数 13930 为接收消息程序的端口号
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// main.cpp
#include <QCoreApplication>
#include <QUdpSocket>
#include <QDebug>

QString generateMessage(int sn, char symbol);

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);
    QUdpSocket *udpSocket = new QUdpSocket();
    int messageCount = 10;

    for (int i = 0; i < messageCount; ++i) {
        QString data = generateMessage(i, '*');
        // 使用 Unicast 发送消息
        udpSocket->writeDatagram(data.toUtf8(), QHostAddress::LocalHost, 13930);
        qDebug() << data;
    }

    return a.exec();
}

/**
 * @brief 创建一个字符串，格式为: "序号: + N个字符 + 结尾的x."
 * 例如："2:--------x."
 * @param sn - 代表字符串的顺序，便于区别
 * @return  - 返回随机生成的字符串
 */
QString generateMessage(int sn, char symbol) {
    QString str;
    str.fill(symbol, qrand() % 10 + 5);
    str.prepend(QString::number(sn) + ":");
    str.append("x.");

    return str;
}

Unicast 的消息接收程序

接收 Unicast 消息的流程如下：

  1. 调用 udpSocket->bind(13930, QUdpSocket::DontShareAddress) 进行监听端口 13930
  2. 当有消息到达，udpSocket 就会发送信号 readyRead()
  3. 然后槽函数 readPendingDatagrams() 被自动调用
  4. udpSocket->readDatagram(datagram.data(), datagram.size()) 读取消息
  5. 读取到的消息是字节数组，根据消息的写入规则解析出消息。发送的是 QString 的 UTF-8 字节数组，所以解析的时候用 QString::fromUtf8(datagram)
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// UnicastReceiver.h
#ifndef UNICASTRECEIVER_H
#define UNICASTRECEIVER_H

#include <QObject>

class QUdpSocket;

class UnicastReceiver : public QObject {
    Q_OBJECT
public:
    explicit UnicastReceiver(QObject *parent = 0);
    ~UnicastReceiver();

private slots:
    void readPendingDatagrams();

private:
    QUdpSocket *udpSocket;
};

#endif // UNICASTRECEIVER_H
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// UnicastReceiver.cpp
#include "UnicastReceiver.h"
#include <QUdpSocket>
#include <QDebug>

UnicastReceiver::UnicastReceiver(QObject *parent) : QObject(parent) {
    udpSocket = new QUdpSocket();
    udpSocket->bind(13930, QUdpSocket::DontShareAddress);
    connect(udpSocket, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readPendingDatagrams()));
}

UnicastReceiver::~UnicastReceiver() {
    delete udpSocket;
}

void UnicastReceiver::readPendingDatagrams() {
    while (udpSocket->hasPendingDatagrams()) {
        QByteArray datagram;

        // 不会存在粘包问题
        // pendingDatagramSize() returns the size of the first pending UDP datagram.
        // If there is no datagram available, this function returns -1.
        datagram.resize(udpSocket->pendingDatagramSize());
        udpSocket->readDatagram(datagram.data(), datagram.size());

        qDebug() << QString::fromUtf8(datagram);
    }
}
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// main.cpp
#include <QCoreApplication>
#include "UnicastReceiver.h"

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);
    UnicastReceiver receiver;
    return a.exec();
}

先执行消息接收程序

然后执行消息发送程序

可以看到，发送的 10 条消息都被接收到了（消息也有可能丢失，应为 UDP 是不可靠的协议）