基于TCP的多线程聊天室实现.doc

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基于TCP的多线程聊天室实现 Linux网络应用技术基于TCP的多线程聊天室设计姓名：李元池，宋权学号：班级： 14软工云计算4班一：设计思想：创建通信套接字，进行对于客户端的监听，定义的有一个全局变量int user_fd[MAX_USER];用来保存已经连接的用户的通信套接字；用户选择群聊的时候服务器会把接收到的信息发送给除了发送此消息的其他所有客户端，用户选择私聊则通过服务器端定义的结构体struct user_mess{char message[100]; char name[20]; int k; }User[10];中的k；来判断次编号对应的客户套接字，把此消息发送给指定的客户端！利用shocket套接字进行对于信息的传递，同时shocket套接字也是一种对于信息识别的判断依据，根据套接字可以找到接受的信息的意图，并且进行处理相应的信息，而且服务器还可以通过对于shocket的识别，然后判断哪个客户发送的信息，然后进行转发个其他客户端，进而实现客户与客户之间的通信。服务器相当于一个对于客户端发送的信息进行转发的平台，当客户端的信息发送过来后，服务器会自动通过套接字将信息在全部转发给其他的客户，实现客户端之间的通信二：流程图服务器(sever.c) 客户端(client.c) 客户端发过来其它数字如1,2,3,….则服务器会根据储存在user_fd[ ],数组的下标找到对应的客户端套接字，并把私聊消息正确的发送给该客户端！接收私聊消息请求客户端发送过来-1，则把该消息发送给其他所有在线客户端发送选项为-1 进入公聊连接成功后创建两个线程th1，th2用于发送和接收服务器的信息客户端在服务器监听的时候发送连接请求！ accept Y N 客户连接在服务器先开启监听服务，等待客户端连接后再运行客户端代码…… 命令行参数：IP+端口号+昵称开启监听listen…… 输出错误信息连接成功后创建两个线程th1，th2用于发送和接收服务器的信息连接成功后创建一个线程，处理该用户发送过来的消息和选项发送其它数字则把消息私聊发送给该客户端三：分工合作李元池负责服务器端的编写，宋权负责客户端的编写，在写的过程中商量好用于收发消息的结构体保持一致。四：运行步骤及注意事项：在服务器开启监听服务之后，启用客户端段进行连接，服务器程序编译：gcc 2_sever.c –o sever –lpthread 运行：./s 客户端程序编译：gcc 1_client.c –o client –lpthread 运行：./c+服务器的IP+端口号+你的昵称目前代码存在的问题有：用户昵称重复处理；异常退出处理；五：运行截图开启一个服务器和三个客户端昵称分别为：李元池,更渊博，许阳， 1：（群聊）李元池发送一个”Hello!everybody!”的消息： 2：私聊：李元池给客户端2 更渊博发送消息： 3：许阳给客户端1，李元池发送消息：(｡･∀･)ﾉﾞ嗨boby！六：个人心得总结这两个星期的课余时间主要和宋权一起写了Linux网络编程的大作业，当然学习的时候遇到了许多问题，比如：实践做聊天室的时候问题百出，刚开始的时候不知道怎么实现多个客户端通信，而通过测试发现每次客户端连接时的套接字不一样，都是从开始随着客户端连接的增多而递增的，所以我把每次连接时的套接字都存到了数组里，接着问题是客户端连接的时候要吗不能做到同步发送，要吗有的客户端收不到信息，又或者是服务器多转发几次，通过上网搜索和交流发现是没有实现并发，而实现并发的方式有i/o多线路，多进程和多线程，而我用的是多线程实现的并发的。这些问题解决后，群聊实现了；那么，私聊呢，该如何实现，在客户端建立一个结构体用于向服务器发送和接受消息，而在服务器里面这有一个结构体数组保存链接在线的客户端消息，还有一个套接字描述符的数组用于保存客户端的套接字，服务器在接收到客户端发过来的消息时会判断客户的发送选项，根据选项来找到对应下标的客户端套接字并把消息发送给该客户端。通过此次虽然学到了不少，但是自身问题缺点也暴露了很多，最主要的是学到了提高如何处理问题的能力，遇到问题时该如何查找问题产生的原因，该如何解决问题，解决问题时的思路思想；自身问题就是还是自己思路比较狭窄，学东西比较慢，感觉学过之后就忘了。总的来说通过这两个星期的学习学的东西还挺多的。页 8 七：附录客户端代码！ //Client.cpp #include<stdio.h> #include<netinet/in.h> #include<sys/socket.h> #include<sys/types.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> #include<netdb.h> #include<unistd.h> #include<signal.h> #include<time.h> #include<errno.h> #define MAX_SIZE 100 void *send_fun(void *arg); void *recv_fun(void *arg); void itoa(int i,char*string) { int power,j; j=i; for(power=1;j>=10;j/=10) power*=10; for(;power>0;power/=10) { *string++='0'+i/power; i%=power; } *string='\0'; } void show_system_time() //得到当前系统时间 { time_t timep; struct tm *p_curtime; char *time_tmp; time_tmp=(char *)malloc(2); memset(time_tmp,0,2); time(&timep); p_curtime = localtime(&timep); printf("(%d:%d:%d)\n",p_curtime->tm_hour,p_curtime->tm_min,p_curtime->tm_sec); } struct user_message um; struct user_message { char message[100]; char name[20]; int l;//用户标识 }; void menu() { printf("\t在输入消息后回车，\n"); printf("\t然后再输入用户客户端的编号,进入私聊发送给对应用户\n"); printf("\t当输入-1的时候为，为群聊！\n"); printf("\t输入消息为quit的时候退出该聊天室\n"); } int main(int argc, char *argv[]) { struct sockaddr_in clientaddr;//定义地址结构 pid_t pid; int n,clientfd;//定义客户端套接字 struct hostent *host; char *buf,*buf_r; if(argc < 3) { printf("usage:\n"); printf("%s host port name\n",argv[1]); exit(1); } printf("%s\n",argv[3]); strcpy(um.name,argv[3]); host = gethostbyname(argv[1]);// 服务器IP clientaddr.sin_family = AF_INET; clientaddr.sin_port = htons((uint16_t)atoi(argv[2])); clientaddr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr); bzero(&(clientaddr.sin_zero),0); if((clientfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) == -1) //绑定客户端套接字 { perror("socket\n"); exit(1); } if(connect(clientfd,(struct sockaddr *)&clientaddr,sizeof(struct sockaddr)) == -1) //连接服务端 { perror("connect\n"); exit(1); } else menu(); pthread_t th1,th2; if(pthread_create(&th1,NULL,send_fun,(void *)&clientfd)) { perror("create thread fail"); exit(1); } if(pthread_create(&th2,NULL,recv_fun,(void *)&clientfd)) { perror("create thread fail"); exit(1); } pthread_join(th1,NULL); pthread_join(th2,NULL); as: return 0; } void *send_fun(void *arg) { int sfd = *((int *)arg); while(1) { printf("输入要发送的信息："); bzero(um.message,100); scanf("%s",um.message); printf("发送选项(-1->群聊)："); scanf("%d",&um.l); if(um.l!=-1) strcat(um.message,"（私密消息）"); int n = send(sfd,(char *)&um,sizeof(um),0); if(n!=sizeof(um)) { printf("send fail!\n"); } } } void *recv_fun(void *arg) { int sfd = *((int *)arg); //char recv_message[100]; struct user_message my; while(1) { int n = recv(sfd,(char *)&my,sizeof(my),0); if(n==-1) { printf("recv fail!\n"); exit(1); } //get_system_time(time_str); printf("\n收到来自%s的消息：%s ",my.name,my.message); show_system_time(); } } 服务器端代码！ //Sever.c #include <stdio.h> #include <ctype.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> #include <strings.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include<time.h> #define MAX_LINE 100 #define MAX_USER 10 int user_fd[MAX_USER]; struct user_mess { char message[100]; char name[20]; int k; }; void show_system_time() //得到当前系统时间 { time_t timep; struct tm *p_curtime; char *time_tmp; time_tmp=(char *)malloc(2); memset(time_tmp,0,2); time(&timep); p_curtime = localtime(&timep); printf("(%d:%d:%d)\n",p_curtime->tm_hour,p_curtime->tm_min,p_curtime->tm_sec); } void *recv_fun(void *arg) { int fd = *((int*)arg); struct user_mess um; int k; while(1) { int n = recv(fd,(char *)&um,sizeof(um),0); int i; if(n==-1) { printf("recv fail!\n"); exit(1); } for(i=0;i<MAX_USER;i++) { if(fd==user_fd[i]) break; } printf("接收来自客户端%d,%s的消息：%s",i,um.name,um.message); show_system_time(); printf("\n"); if(um.k==-1) { for(i=0;i<MAX_USER;i++) { if( (user_fd[i]!=fd) && (user_fd[i]!=-1) ) send(user_fd[i],(char *)&um,sizeof(um),0); } } else { send(user_fd[um.k],(char *)&um,sizeof(um),0); } } } int main() { struct sockaddr_in sin; struct sockaddr_in cin; int l_fd; socklen_t len; char buf[MAX_LINE];//缓存区 char addr_p[16]; //存储客户端IP unsigned short int port=3889; int n; bzero(&sin,sizeof(sin)); sin.sin_family = AF_INET; sin.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; sin.sin_port = htons(port); if((l_fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) { perror("fail to create socket"); exit(1); } if(bind(l_fd,(struct sockaddr *)&sin,sizeof(sin))==-1) { perror("fail to bind"); exit(1); } if(listen(l_fd,10)==-1) { perror("fail to listen"); exit(1); } int i; for(i=0;i<MAX_USER;i++) user_fd[i] = -1; printf("等待客户端连接......\n"); pthread_t th1; while(1) { i = 1; for(i=1;i<MAX_USER;i++) { if(user_fd[i] == -1) { break; } } if((user_fd[i] = accept(l_fd,(struct sockaddr *)&cin,&len))==-1) { perror("fail to accept"); exit(1); } else printf("新消息：客户端%d已连接......\n",i); pthread_create(&th1,NULL,recv_fun,(void *)&user_fd[i]); } return 0; }

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