手动开发一个TCP服务器调试工具（一）：基础知识与核心类接口

在使用 Qt 进行网络通信开发时，TCP 是最常用、最可靠的协议之一。Qt 提供了丰富的类来支持 TCP 通信，其中最关键的两个类就是：

• QTcpServer：用于监听客户端连接的 TCP 服务端类；
• QTcpSocket：用于发送和接收数据的通信类。

本篇文章将围绕这两个类展开，讲清楚它们的接口、作用、使用流程以及开发中的注意事项。

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一、QTcpServer：TCP 服务监听类

✦ 类功能概述

QTcpServer 是 TCP 通信中的“门卫”，负责监听指定端口，一旦有客户端发起连接请求，它就会通知你，并把连接交给你处理。

✦ 常用接口函数

函数	功能说明
bool listen(const QHostAddress &address, quint16 port)	启动监听
void close()	停止监听并释放资源
bool isListening() const	查询当前是否处于监听状态
QTcpSocket *nextPendingConnection()	获取一个新的客户端连接对象

✦ 重要信号

信号	发出时机
void newConnection()	有客户端连接到达时发出
void acceptError(QAbstractSocket::SocketError)	接收连接出错时发出

✦ 示例代码：启动监听

QTcpServer *server = new QTcpServer(this);// 启动监听任意地址上的 12345 端口
server->listen(QHostAddress::Any, 12345);// 连接信号处理新连接
connect(server, &QTcpServer::newConnection, this, [=]() {QTcpSocket *clientSocket = server->nextPendingConnection();qDebug() << "客户端连接：" << clientSocket->peerAddress().toString();
});

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二、QTcpSocket：TCP 通信类

✦ 类功能概述

QTcpSocket 是 TCP 通信的“通道”。你可以用它主动连接服务器，也可以用它处理客户端请求，并实现数据的收发。服务器端每个客户端连接都会生成一个独立的 QTcpSocket 实例。

✦ 常用接口函数

函数	功能说明
void connectToHost(const QString &hostName, quint16 port)	连接服务器（用于客户端）
void disconnectFromHost()	主动断开连接
qint64 write(const QByteArray &data)	发送数据
QByteArray readAll()	读取所有收到的数据
QString peerAddress().toString()	获取对方 IP 地址
quint16 peerPort()	获取对方端口号

✦ 重要信号

信号	触发条件
void readyRead()	有新数据可读
void connected()	成功建立连接（客户端使用）
void disconnected()	对方断开连接
void errorOccurred(QAbstractSocket::SocketError)	发生通信错误

✦ 示例代码：接收并响应数据

connect(clientSocket, &QTcpSocket::readyRead, this, [=]() {QByteArray data = clientSocket->readAll();qDebug() << "收到数据：" << data;clientSocket->write("服务器已收到\n");
});

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三、典型通信流程总结（服务端）

一个完整的服务端通信流程如下：

1. 使用 QTcpServer::listen() 启动监听；
2. 捕捉 newConnection() 信号，调用 nextPendingConnection() 获取 QTcpSocket；
3. 通过 readyRead 信号读取客户端数据；
4. 使用 write() 方法发送数据；
5. 在 disconnected 信号中释放资源。

✅ 重点记忆：服务器只监听一次，但每个客户端连接都对应一个独立的 QTcpSocket。

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四、开发中的注意事项

✦ 多客户端连接管理

每个连接都需要单独管理。通常做法是将每个连接保存到一个容器中，比如：

QList<QTcpSocket*> clientList;

客户端断开时记得从列表中移除并释放资源：

connect(socket, &QTcpSocket::disconnected, [=]() {clientList.removeOne(socket);socket->deleteLater();
});

✦ socket 生命周期管理

• 一定不要直接 delete socket 对象，应使用 deleteLater()；
• 不释放资源可能导致内存泄漏。

✦ 与界面线程配合使用

默认情况下，QTcpSocket 应该在其创建的线程中使用。如果你想在子线程中处理连接，必须使用 socket->moveToThread()，并通过信号槽与主线程通信，避免跨线程操作对象。

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五、下篇预告

下一篇文章中，我们将基于这套机制构建一个无界面的 TCP 服务程序，支持定时收发消息，实现真正可运行的后台 TCP 服务应用。欢迎继续关注！

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