2022年TCPIP大作业基于Socket的网络通信.doc

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编号 TCP/IP合同与网络编程期末大作业题目: 基于Socket网络通信物联网工程学院计算机科学与技术专业摘要课题是基于TCP/UDP合同编写聊天室系统。聊天室系统重要涉及注册、登陆、群聊、单聊、显示在线人员和退出功能。系统重要涉及客户端、服务器端和客户显示端。其中客户端与服务器端连接基于TCP合同,服务器端向客户显示端发送数据是基于UDP合同。课题是网络合同栈中传播层应用,在网络成基本上,在传播层中使用网络套接字,达到数据传送目,从而实现聊天室系统功能。核心词:TCP/UDP;聊天室;网络套接字;数据传送目录第1章总体设计 2 第2章客户端设计 3 2.1 发送端设计 3 2.11 流程图 3 2.12 代码 3 2.2接受端设计 3 2.21 流程图 3 2.22 代码 3 第3章服务器设计 4 3.1 流程图 4 3.2 代码 4 第4章运营成果 5 第1章总体设计 1 原理 1.1 TCP 在面向连接数据流(SOCK_STREAM)传播过程中,设计基于TCP/IP合同程序是传播层使用TCP合同,它最大特点是在通信之前要在客户和服务器之间先建立连接,在数据传播完毕后要关闭连接,释放网络资源。面向连接客户/服务器程序工作模型如下: 1.2 UDP 无连接数据报(SOCK_DGRAM)传播服务在传播层使用合同时UDP合同。与面向连接通信合同过程不同,它最大特点就是必要要在客户和服务器之间建立连接,通信任何一方可以先发送数据,这样一方面发送数据一方就成为客户端,而接受数据一方就是服务器端。在数据传播完毕后,只要关闭套接口,释放网络资源,通信过程就结束了。无连接数据包传播服务通信是,客户端与服务器端所使用函数是类似。面向无连接客户/服务器程序工作模型如下: 1.3 流程图基于TCP/UDP聊天室系统涉及客户端、客户显示端和服务器端三某些。功能重要是注册、登陆、群聊、单聊、显示在线人员和退出。客户端与服务器端连接合同基于TCP合同,服务器端发送功能基于UDP合同。客户端与服务器端建立连接后,客户端进行操作,将数据发送至客户显示端。第2章客户端设计 2.11 流程图 2.12 代码 #include <winsock2.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #pragma comment(lib, "Ws2_32.lib") #define BUFFER_SIZE 1024 void MySendMessage(SOCKET sSocket,char *response,int responseLen); int main(int argc, char **argv) { WSADATA wsaData; sockaddr_in ser,cli; SOCKET sClient,wchysClient; int iLen,wchyiLen; int iRecv; char send_buf[1000]; char recv_buf[BUFFER_SIZE]; if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0) { printf("WSAStartup()\n"); return 0; } printf("手动连接模式中....\n"); char szServer[256]; //连接服务器地址,IP地址 printf("请输入即将连接服务器IP地址:"); gets(szServer); ser.sin_family = AF_INET; ser.sin_port = htons(5050); ser.sin_addr.s_addr = inet_addr(szServer); char user[20],password[20]; char str[100],str1[100],wchystr[100]; bool hasLogin=false; //只能绑定一次,开始放在了循环里,555 wchysClient=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(wchysClient==INVALID_SOCKET){printf("socket()Faild:%d\n",WSAGetLastError());return 0;} cli.sin_family=AF_INET; cli.sin_port=htons(5053); cli.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); if(bind(wchysClient,(LPSOCKADDR)&cli,sizeof(cli))==SOCKET_ERROR) {printf("bind()Faild:%d\n",WSAGetLastError());return 0;} wchyiLen=sizeof(cli); memset(recv_buf,0,sizeof(recv_buf)); sClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (sClient == INVALID_SOCKET) { printf("socket()\n"); return 0; } if (connect(sClient, (sockaddr*)&ser, sizeof(ser)) == INVALID_SOCKET) { printf("socket()\n"); return 0; } else { bool hasLogin=false; while(!hasLogin){ printf("--------------------------------\n"); printf("0.注册\n"); printf("1.登陆\n"); printf("2.退出\n"); printf("请输入相应数字:\n>"); scanf("%s",&str); switch(str[0]) { case '0': printf("顾客名:"); scanf("%s",user); printf("密码:"); scanf("%s",password); strcpy(send_buf,"0"); strcat(send_buf,user); strcat(send_buf,"@"); strcat(send_buf,password); MySendMessage(sClient, send_buf, sizeof(send_buf)); break; case '1': printf("顾客名:"); scanf("%s",user); printf("密码:"); scanf("%s",password); strcpy(send_buf,"1"); strcat(send_buf,user); strcat(send_buf,"@"); strcat(send_buf,password); MySendMessage(sClient, send_buf, sizeof(send_buf)); iRecv=recvfrom(wchysClient,recv_buf,BUFFER_SIZE,0,(SOCKADDR*)&cli,&wchyiLen); if(iRecv==SOCKET_ERROR) {printf("recvfrom()Faild:%d\n",WSAGetLastError());return 0;} else if(iRecv==0) break; else {// 接受到了对的数据 printf("recv:%s\n",recv_buf); } if(recv_buf[0]=='@'&&recv_buf[1]=='@'){ hasLogin=0; system("cls"); printf("登录失败!请重新登录或注册后登录^_^\n"); } if(recv_buf[0]=='*'&&recv_buf[1]=='*'){ hasLogin=0; system("cls"); printf("已经在其她地方登陆\n"); printf("登录失败!请重新选取顾客登录或注册后登录^_^\n"); } if(recv_buf[0]=='#'&&recv_buf[1]=='#'){ hasLogin=1; system("cls"); printf("登录成功^_^\n"); bool wchyhasLogin=false; while(!wchyhasLogin){ printf("--------------------------------\n"); printf("0.群聊\n"); printf("1.单聊\n"); printf("2.在线顾客\n"); printf("3.退出\n"); printf("请输入相应数字:\n>"); scanf("%s",&wchystr); switch(wchystr[0]) { case '0': wchyhasLogin=1; printf("输入exit退出。\n"); printf("--------------------------------\n"); while(wchyhasLogin) { printf(">"); scanf("%s",&str); if(strcmp(str,"exit")!=0) { strcpy(send_buf,"2"); strcat(send_buf,user); strcat(send_buf,"@"); strcat(send_buf,str); MySendMessage(sClient, send_buf, sizeof(send_buf)); } else { system("cls"); wchyhasLogin=0; } } break; case '1': wchyhasLogin=1; printf("请输入单聊对象顾客名:"); scanf("%s",&str1); strcpy(send_buf,"5"); strcat(send_buf,str1); strcat(send_buf,"@"); strcat(send_buf,user); strcat(send_buf,"*"); strcat(send_buf,"__Welcome__To__Single__Chat..."); MySendMessage(sClient, send_buf, sizeof(send_buf)); iRecv=recvfrom(wchysClient,recv_buf,BUFFER_SIZE,0,(SOCKADDR*)&cli,&wchyiLen); if(iRecv==SOCKET_ERROR) {printf("recvfrom()Faild:%d\n",WSAGetLastError());return 0;} else if(iRecv==0) break; else {// 接受到了对的数据 //printf("recv:%s\n",recv_buf); } if(recv_buf[0]=='^'&&recv_buf[1]=='^'){ wchyhasLogin=0; system("cls"); printf("单聊对象不存在,退出了单聊模式\n"); } if(recv_buf[0]=='&'&&recv_buf[1]=='&'){ wchyhasLogin=0; system("cls"); printf("单聊对象未在线,退出了单聊模式\n"); } if(recv_buf[0]=='%'&&recv_buf[1]=='%'){ printf("输入exit退出。\n"); printf("--------------------------------\n"); while(wchyhasLogin) { printf(">"); scanf("%s",&str); if(strcmp(str,"exit")!=0) { strcpy(send_buf,"5"); strcat(send_buf,str1); strcat(send_buf,"@"); strcat(send_buf,user); strcat(send_buf,"*"); strcat(send_buf,str); MySendMessage(sClient, send_buf, sizeof(send_buf)); } else { system("cls"); wchyhasLogin=0; } } } break; case '2': strcpy(send_buf,"4"); strcat(send_buf,user); strcat(send_buf,"@"); strcat(send_buf,str); MySendMessage(sClient, send_buf, sizeof(send_buf)); system("cls"); break; case '3': strcpy(send_buf,"3"); strcat(send_buf,user); strcat(send_buf,"@"); MySendMessage(sClient, send_buf, sizeof(send_buf)); hasLogin=0; wchyhasLogin=1; system("cls"); break; default: system("cls"); printf("请输入对的信息\n"); break; } } } break; case '2': exit(0); break; default: system("cls"); printf("请输入对的信息"); } } } system("PAUSE"); closesocket(sClient); WSACleanup(); return 0; } void MySendMessage(SOCKET sSocket,char *response,int responseLen) { int iSend; iSend=send(sSocket,response,responseLen,0); if(iSend==SOCKET_ERROR) { printf("send()Failed.:%d\n",WSAGetLastError()); } else if(iSend==0) ; else { //printf("send() succeeded !\n"); printf("----------------------\n"); } } 2.2接受端设计 2.21 流程图 2.22 代码 #include<stdlib.h> #include<string.h> //for main.cpp(1.cpp) #define DEFAULT_PORT 5051//FOR RECV #define DEFAULT_PORTSEND 5052//FOR SEND #define BUFFER_LENGTH 1000 const bool Debug=0; #define MaxUser 1000 //--------------------------------------------------------------------------------// //当程序遇到异常而结束时会示出错误而退出 //--------------------------------------------------------------------------------// //成员构造信息 #define UserNameLen 200 #define PasswordLen 200 typedef struct { char UserName[200]; char Password[200]; bool Log;//与否登陆 char Ip[20]; } UserData; #define thefile "config.txt" bool SaveData(UserData **userdata,int userdatap); //--------------------------------------------------------------------------------// //初始化顾客数据导入 int findUser(UserData **data,int num,char *name) { int i; for(i=0;i<=num;i++) { if(strcmp(name,data[i]->UserName)==0) return i; } return -1; } void deal(char *str,UserData **data,int &num,char *response,char *ip) { char User[UserNameLen]; char Pass[PasswordLen]; //第一位字符是功能号 // 0 注册 // 1 登陆 // 2 会话 // 3 退出 int i,t; if(str[0]=='0') { //注册消息格式为 0+name+@+password for(i=1;i<strlen(str);i++) if(str[i]=='@')break; str[i]='\0'; strcpy(User,str+1); strcpy(Pass,str+i+1); t=findUser(data,num,User); if(t==-1) {//该顾客名不存在,可以注册 num++; data[num]=(UserData *)malloc(sizeof(UserData)); if(data[num]==NULL){printf("[+]ERROR:malloc failed\n");exit(1);} strcpy(data[num]->UserName,User); strcpy(data[num]->Password,Pass); data[num]->Log=0; memset(data[num]->Ip,'\0',sizeof(data[num]->Ip)); printf("%s 顾客注册成功\n",User); //--------------------------------------------------注册完毕 //返回成功信息 strcpy(response,"00");//第一位是功能号第二位是状态号 0表达到功 1表达失败 SaveData(data,num); } else {//fail printf("%s 顾客注册失败\n",User); //-----------------------------------------------注册失败 strcpy(response,"01"); } } else if(str[0]=='1') { //登陆消息格式为 1+name+@+password for(i=1;i<strlen(str);i++) if(str[i]=='@')break; str[i]='\0'; //printf("i=%d\n",i); strcpy(User,str+1); strcpy(Pass,str+i+1); t=findUser(data,num,User); if(t!=-1) {//找到该顾客 //printf("Pass=%s",Pass); //printf("Pawd=%s",data[t]->Password); if(strcmp(Pass,data[t]->Password)==0 && data[t]->Log==0) {//密码验证成功 printf("%s 登陆成功\n",User); data[t]->Log=1; strcpy(data[t]->Ip,ip); strcpy(response,"10"); } else if(strcmp(Pass,data[t]->Password)==0 && data[t]->Log==1){ printf("%s 已经在其她地方登陆\n",User); strcpy(response,"1@"); } else { printf("%s 登陆密码错误\n",User); strcpy(response,"11"); } } else { printf("%s 顾客不存在,登陆失败\n",User); strcpy(response,"12"); } } else if(str[0]=='2') { //会话消息格式为 2+'name'+'@'+'(message)' for(i=1;i<strlen(str);i++) if(str[i]=='@')break; str[i]='\0'; strcpy(User,str+1); t=findUser(data,num,User); if(t!=-1 && strcmp(data[t]->UserName,User)==0 && strcmp(data[t]->Ip,ip)==0) { //表达的确是对的顾客发来会话 strcpy(response,"20"); strcat(response,User); strcat(response,":"); strcat(response,str+i+1); printf("%s:%s\n",User,str+i+1); } else { strcpy(response,"21"); printf("非对的顾客发来会话,不予解决!\n"); } } else if(str[0]=='3') { //会话消息格式为 3+'name'+'@'+'(message)' for(i=1;i<strlen(str);i++) if(str[i]=='@')break; str[i]='\0'; strcpy(User,str+1); t=findUser(data,num,User); if(t!=-1 && strcmp(data[t]->UserName,User)==0 && strcmp(data[t]->Ip,ip)==0) { //表达的确是对的顾客发来会话 strcpy(response,"30"); data[t]->Log=0; memset(data[t]->Ip,'\0',sizeof(data[t]->Ip)); printf("%s 退出\n",data[t]->UserName); } else { strcpy(response,"31"); printf("非对的顾客发来会话,不予解决!"); } } else if(str[0]=='4') { for(i=1;i<strlen(str);i++) if(str[i]=='@') break; str[i]='\0'; strcpy(response,"40"); for(i=0;i<=num;i++) { if(data[i]->Log==1){ printf("%s[%s]在线\n",data[i]->UserName,data[i]->Ip); //printf("%s\n",data[i]->UserName); strcat(response,data[i]->UserName); strcat(response," "); } else{ //printf("%s",data[i]->Ip); } } } else if(str[0]=='5') { for(i=1;i<strlen(str);i++) if(str[i]=='@') break; str[i]='\0'; strcpy(User,str+1); printf("%s 顾客接受\n",User); strcpy(Pass,str+i+1); for(i=1;i<strlen(Pass);i++) if(Pass[i]=='*') break; Pass[i]='\0'; printf("%s 顾客发送\n",Pass); t=findUser(data,num,User); if(t==-1) { strcpy(response,"60"); printf("单聊对象不存在"); } else { if(data[t]->Log==0) { strcpy(response,"61"); printf("%s 未在线\n",User); } else if(data[t]->Log==1){ strcpy(response,"50"); strcat(response,Pass); strcat(response,":"); strcat(response,Pass+i+1); printf("%s:%s\n",Pass,Pass+i+1); printf("%s 在线,可进行聊天\n",User); } } } } void MySendMessage(int sSocket,char *response,int responseLen,SOCKADDR* cli,int cliLen) { int iSend; iSend=sendto(sSocket,response,responseLen,0,(SOCKADDR*)cli,cliLen); if(iSend==SOCKET_ERROR) { printf("sendto()Failed.:%d\n",WSAGetLastError()); } else if(iSend==0) ; else { //printf("sendto() succeeded !\n"); //printf("----------------------\n"); } } bool InitData(UserData **s,int num,int &p)//成功返回true 发生错误返回false { //-----------------------------------------// //读取文献信息并返回 FILE *fp; char UserBuf[UserNameLen]; char PassBuf[PasswordLen]; fp=fopen(thefile,"r"); if(!fp) { if(Debug) printf("config文献不存在\n"); } else { if(Debug) printf("find config.txt\n"); while(!feof(fp)) { //fgets(buf,sizeof(buf),fp); fscanf(fp,"%s",UserBuf); fscanf(fp,"%s",PassBuf); if(Debug) printf("[+]User:%s Password:%s\n",UserBuf,PassBuf); //add p++; s[p]=(UserData *)malloc(sizeof(UserData)); if(!s[p]){printf("[+]ERROR:malloc failed!\n");return false;} strcpy(s[p]->UserName,UserBuf); strcpy(s[p]->Password,PassBuf); s[p]->Log=0; memset(s[p]->Ip,'\0',sizeof(s[p]->Ip)); } fclose(fp); } return true; } bool SaveData(UserData **userdata,int userdatap) { FILE *fp; ///建立配备文献 fp=fopen(thefile,"w"); if(!fp){printf("[+]ERROR:无法创立config文献!");return false;}; int i; for(i=0;i<=userdatap;i++) { fprintf(fp,"%s %s",userdata[i]->UserName,userdata[i]->Password); if(i!=userdatap)fprintf(fp,"\n"); } fclose(fp); } #include <winsock2.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #pragma comment(lib,"ws2_32.lib") #include"ser.h" // UserData *userdata[MaxUser]; int userdatap=-1; #define BUFFER_SIZE 2048 void CompressArrays(WSAEVENT events[], SOCKET sockets[], DWORD *total, int index) { for (size_t i = index + 1; i < *total; i++)

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