Qt中的QLocalSocket：本地套接字的應用

一、QLocalSocket簡介

QLocalSocket是Qt的一種系統級套接字（socket），它允許使用本地文件名來創建一種專有協議，而不是使用網絡地址和端口等信息來標識連接。通常情況下，QLocalSocket在同一台機器上的進程之間用於進行進程間通訊（Inter-Process Communication，IPC）。

二、QLocalSocket的基礎使用

要使用QLocalSocket，首先需要創建一個對象（實例），其構造函數如下：

QLocalSocket(QObject* parent = nullptr)

在創建實例之後，需要調用connectToServer()函數來連接本地服務端，其原型如下：

void connectToServer(const QString& name, OpenMode openMode = ReadWrite);

其中，name參數表示要連接的本地服務端名字，openMode參數表示連接模式，它可以是ReadWrite或ReadOnly，默認值為ReadWrite。連接建立後，可以使用isWritable()函數判斷是否可寫，使用write()函數寫入數據。

下面展示一個示例代碼：

#include <QLocalSocket>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QLocalSocket socket;
    socket.connectToServer("myserver");
    if (socket.waitForConnected()) {
        qDebug() << "Connected to server";
        socket.write("Hello server");
        if (socket.waitForBytesWritten())
            qDebug() << "Data written";
    } else {
        qDebug() << "Failed to connect to server";
    }
}

三、QLocalSocket的高級應用

1. 服務端示例

下面是一個服務端的示例代碼，它創建了一個本地服務端並監聽客戶端發來的請求：

#include <QLocalServer>
#include <QLocalSocket>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QLocalServer server;
    server.listen("myserver");
    while (server.isListening()) {
        if (server.waitForNewConnection()) {
            QLocalSocket* socket = server.nextPendingConnection();
            qDebug() << "Received connection:" << socket->peerName();
            QByteArray data = socket->readAll();
            qDebug() << "Data from client:" << data;
            socket->write("Hello client");
            socket->flush();
            socket->waitForBytesWritten();
            socket->waitForDisconnected();
            delete socket;
        }
    }
    return 0;
}

在這個示例中，服務端先調用listen()函數來創建一個本地服務端，同樣使用了一個字符串“myserver”作為服務端的唯一標識。接着，服務端通過使用waitForNewConnection()函數等待新的客戶端連接，並使用nextPendingConnection()函數獲取客戶端連接的QLocalSocket對象。之後，服務端讀取客戶端發來的數據並返回一個字符串“Hello client”。

2. 客戶端示例

下面是一個客戶端的示例代碼，它連接到上面創建的負責監聽的本地服務端並發送一個字符串“Hello server”，然後等待服務端返回數據：

#include <QLocalSocket>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QLocalSocket socket;
    socket.connectToServer("myserver");
    if (socket.waitForConnected()) {
        qDebug() << "Connected to server";
        socket.write("Hello server");
        socket.flush();
        socket.waitForBytesWritten();
        socket.waitForReadyRead();
        qDebug() << "Data from server:" << socket.readAll();
        socket.disconnectFromServer();
    } else {
        qDebug() << "Failed to connect to server";
    }
    return 0;
}

在這個示例中，客戶端使用connectToServer()函數連接到上面創建的服務端並發送一個字符串“Hello server”。

在向服務端發送數據後，需要通過flush()函數刷新緩衝區，然後通過waitForBytesWritten()函數等待寫入數據完成。接着，使用waitForReadyRead()函數等待從服務端返回的數據，並使用readAll()函數獲取數據內容。最後，客戶端通過disconnectFromServer()函數斷開連接。

四、QLocalSocket的應用場景

QLocalSocket用於同一台機器上進程間通訊是非常實用的，比如：服務端控制多個客戶端的信息傳遞。它還可以作為調試工具，用於探測系統中正在運行的進程是否存在，並給它們發送消息。

下面展示一個示例代碼，客戶端向服務端發送特定的消息，從而通知服務端殺死指定的進程：

// 服務端代碼
void killProcess(const QString& processName)
{
    QProcess process;
    process.start("pkill", QStringList() << processName);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    QLocalServer server;
    server.listen("myserver");
    while (server.isListening()) {
        if (server.waitForNewConnection()) {
            QLocalSocket* socket = server.nextPendingConnection();
            qDebug() << "Received connection:" << socket->peerName();
            QByteArray data = socket->readAll();
            if (data == "kill processX") {
                killProcess("processX");
            } else if (data == "kill processY") {
                killProcess("processY");
            }
            socket->disconnectFromServer();
            delete socket;
        }
    }
    return 0;
}

// 客戶端代碼
int main(int argc, char *argv[])
{
    QLocalSocket socket;
    socket.connectToServer("myserver");
    if (socket.waitForConnected()) {
        qDebug() << "Connected to server";
        socket.write("kill processX");
        socket.flush();
        socket.waitForBytesWritten();
        socket.disconnectFromServer();
    } else {
        qDebug() << "Failed to connect to server";
    }
    return 0;
}

在這個示例中，服務端監聽客戶端的連接，等待客戶端發送的消息。如果客戶端發送的消息為“kill processX”或“kill processY”，服務端就會用pkill命令殺死對應的進程。客戶端連接到服務端後，發送一條命令“kill processX”給服務端，然後斷開連接。

五、總結

QLocalSocket是Qt中用於實現本地套接字（socket）的類，它可以用於同一台機器上進程間通訊。使用QLocalSocket連接服務端可以通過調用connectToServer()函數，連接建立後可以通過write()函數寫入數據。服務端通過等待新客戶端連接並接收數據，可以使用listen()函數創建本地服務端並通過waitForNewConnection()函數等待新的客戶端連接。

QLocalSocket在本地套接字的應用場景中使用廣泛，它可以作為進程間通訊的工具，也可以作為調試工具來探測系統中運行的進程是否存在，並向它們發送消息。在實際開發過程中，可以根據應用需求選取合適的參數，利用QLocalSocket輕鬆實現進程間通訊。