Qt | UDP广播通信的使用、实战项目使用案例

1、UDP广播介绍

UDP广播地址固定IP地址为：XXX.XXX.XXX.255。

如果向全网段发送广播消息，那么广播地址为：255.255.255.255；

如果向单个网段发送广播消息，例如你的IP是192.168.31.104，那么广播地址为192.168.31.255。

广播消息接收方需要绑定0.0.0.0地址并监听指定端口即可收到广播的群发消息。

2、使用场景

某设备的业务通信是使用TCP协议，当该设备部署到一个新的网络环境当中时，设备的IP地址是未知的，需要知道或修改设备的IP地址才能够进行TCP的通信。

此时就可以在局域网内通过UDP广播的形式使该设备收到广播消息，从而使用设备返回IP地址、返回设备的MAC、修改IP地址等操作。

3、Qt UDP广播示例

服务器（发送广播消息端）示例代码：

我这里设定的端口为10123，不是固定的。但是服务器往哪个端口发送广播消息，客户端就得监听哪个端口。

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    socket = new QUdpSocket(this);
    connect(socket, &QUdpSocket::readyRead, this, [=](){
        while(socket->hasPendingDatagrams())
        {
            QByteArray data;
            data.resize(socket->pendingDatagramSize());
            QHostAddress host;
            quint16 port;
            socket->readDatagram(data.data(), data.size(), &host, &port);  // 将客户端发来的数据在发送回去
        }
    });
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{
    socket->writeDatagram("this is broadcast message !", QHostAddress::Broadcast, 10123);  // 发送广播消息
}

客户端（接收广播消息端）示例代码：

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    socket = new QUdpSocket(this);
    if(!socket->bind(10123, QUdpSocket::ShareAddress))
    {
        ui->textBrowser->append("bind failed !");
    }

    connect(socket, &QUdpSocket::readyRead, this, [=](){
        while(socket->hasPendingDatagrams())
        {
            QByteArray data;
            data.resize(socket->pendingDatagramSize());
            QHostAddress host;
            quint16 port;
            socket->readDatagram(data.data(), data.size(), &host, &port);

            QString text = QString("[%1:%2]:%3").arg(host.toString()).arg(port).arg(QString(data));

            ui->textBrowser->append(text);
        }
    });
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

4、运行效果

一个服务端用于发布广播消息，两个客户端（网络调试助手是客户端）：

Qt | UDP广播通信的使用、实战项目使用案例_UDP

5、实战项目使用案例

此部分的代码移植自大名鼎鼎的开源软件LANDrop，这是一个局域网内文件互传的一个软件，支持windows、linux、android、macos，我日常一直在用，比微信文件传输助手好用多了！

在研读LADDrop源码时，发现他的搜索并发现局域网设备的代码写的很好，是个不错的轮子，可以直接移植出来使用。

LANDrop发现局域网的流程为：

当前设备发送广播为Json格式的UDP广播消息：

{"request":true}

局域网内其他设备收到该广播消息后，将设备信息、设备类型、端口号等信息返回，例如：

{"request":false,"device_name":"MyAndroid","device_type":"android","port":39091}

补充：这里有个小问题，为什么不在返回信息里面加上IP地址的返回？

答：因为UDP接收到广播消息时，信息里会带着消息的IP地址，直接提取出来就可以使用，所以只需要知道端口号即可，当然也可以加上IP地址的信息。

发现服务的代码为：​​discoveryservice.cpp​​​和​​discoveryservice.h​​，移植直接添加到自己项目即可。

​​settings.cpp​​​和​​settings.h​​是配置文件的一些操作。

写了一个简单的Demo，界面如下：

Qt | UDP广播通信的使用、实战项目使用案例_udp_02

点击​​搜索设备​​按钮后会发送广播消息，局域网内的其他设备如果有回复则在ListView显示。

Demo代码下载：​​https://gitee.com/jhuangBTT/boradcast_demo​​

ends…