Linux网络编程7——使用TCP实现双方聊天

思路

主线程负责发送消息，另一线程负责接收消息。服务端和客户端均是如此。

注意

当A方close掉用于通信的socket端口后，该端口是不会立即关闭的。因为此时可能B方的信息还没send完。因此，此时A方的recv仍旧处于阻塞状态，会最后再等待收一次信息。此时，当B方send一个信息给A后，A方recv到后，A的socket端口就正式关闭了，A的recv返回-1。

此时由于A的socket端口已关闭，因此B得recv返回0。

注意区分，如果是这样的代码：如果A方close掉socket端口后，A方程序中并没有处于阻塞状态的recv，那么这个socket端口一close就是真正关闭了。

代码

本代码服务器和客户端程序写在一起了。具体请看注释。

/*************************************************************************
    > File Name: my_chat.c
    > Author: KrisChou
    > Mail:zhoujx0219@163.com
    > Created Time: Thu 28 Aug 2014 11:06:04 PM CST
 ************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <netdb.h>
#define ACTIVE 1
#define PASSIVE 0
#define SERVER_PORT 1314
#define CLIENT_PORT 1350
/* 接收消息通过线程实现 */
void* chat_handler(void* arg)
{
    int fd_client = (int)arg;
    char buf[1024];
    int test;
    while(memset(buf, 0, 1024), (test=recv(fd_client, buf, 1024, 0)) > 0)
    {
        write(1, buf, strlen(buf));
    }
    //用于测试recv返回值
    printf("break child while!\n");
    printf("test = %d \n",test);
    return (void*)0;
    //close(fd_client);
}

int main(int argc,char* argv[])// exe peer_ip
{
    int flag;
    int fd_peer;        /* 对方socket描述符，由acccept返回 */
    if(argc == 1)
    {
        flag = PASSIVE ;
    }else if(argc == 2)
    {
        flag = ACTIVE ;
    }

    /*---------------------------------------socket----------------------------------------*/
    int sfd ; /* sfd为本地socket描述符 */
    sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) ;
    if(sfd == -1)
    {
        perror("socket");
        exit(1);
    }

    /*------------ ---------------------------bind -----------------------------------------*/
    char my_hostname[1024]="";
    struct hostent * p ;
    gethostname(my_hostname, 1024); /* 获取本地hostname，以便根据hostname查出ip */
    p = gethostbyname(my_hostname) ;/* 根据hostname，获取指向struct hostent结构体的指针 */ 

    struct sockaddr_in local_addr ; /* 绑定socket端口以及IP的结构体 */
    memset(&local_addr, 0, sizeof(local_addr));
    local_addr.sin_family = AF_INET ;
    if(flag == ACTIVE)
    {
        local_addr.sin_port = htons(CLIENT_PORT); /* 作为主动方，需要绑定的端口是client_port */
    }else
    {
        local_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT); /* 作为服务器，需要绑定的端口server_port */ /*两者均为本机端口*/
    }
    local_addr.sin_addr = *(struct in_addr *)(p ->h_addr_list)[0]; /* 绑定IP地址 */ /* 本地IP */
    if(-1 == bind(sfd, (struct sockaddr *)&local_addr, sizeof(local_addr)))
    {
        perror("bind");
        close(sfd);
        exit(1);
    }

    /*----------------------------------如果是服务器，listen+accept---------------------------------------------- */
    if(flag == PASSIVE)
    {
        if(-1 == listen(sfd, 10))
        {
            perror("listen");
            close(sfd);
            exit(1);
        }
        struct sockaddr_in peer_addr ; /* 存放返回socket描述符方的联系方式的结构体，是传出参数 */
        int len ;
        memset(&peer_addr, 0, sizeof(peer_addr));
        len = sizeof(peer_addr);
        //accept返回对方socket描述符,并且peer_addr与len均为传出参数
        fd_peer = accept(sfd,(struct sockaddr*)&peer_addr,&len);
        printf("%s:%d begin to talk!\n",inet_ntoa(peer_addr.sin_addr),ntohs(peer_addr.sin_port));
        close(sfd);//kris
    }else if(flag == ACTIVE) /*-------------如果是主动方，connect -------------------------------------------------*/
    {
        fd_peer = sfd ; //如果是主动方实际上本方就是从sfd通信的。
        /* 主动方要去连对方，需要知道对方IP，通过命令行参数传；也需要知道服务器端口号，程序已经写死 */
        struct sockaddr_in server_addr ;
        memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
        server_addr.sin_family = AF_INET ;
        server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);/*加了htons，如果右边是12345678，传到左边还是12345678;如果不加htons如果右边是12345678，传到左边就变成78563412了 */
        server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
        /* connect连不上对方就返回-1，睡一秒后继续连 */
        while( connect(sfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1)
        {
            sleep(1);
            printf("connecting....\n");
        }
        printf("success ! \n");
    }

        pthread_t thd ;
        pthread_create(&thd, NULL,chat_handler,(void*)fd_peer);
        char msg[1024];
        while(memset(msg, 0, 1024), fgets(msg, 1024, stdin) != NULL)
        {
            send(fd_peer, msg, strlen(msg), 0);
        }
        close(fd_peer);
        //用于测试
        printf("close close close \n");
       pthread_join(thd, NULL);
}

/* 本代码通信是在fd_peer这个socket端口上 */

程序运行退出结果讨论

1. 如果A按ctrl+D（主线程退出while循环，close端口，阻塞在pthread_join上），那么B此时再发送一个消息，在线程中A recv 到并将其打印，此时A的socket端口真正关闭，recv返回-1，退出循环，退出线程，A结束。B由于A的socket端口关闭，线程中的recv返回0，退出循环，退出线程。此时B如果按下ctrl+D，也会退出程序。

2. 一方按下ctrl+D后，另一方马上也按下ctrl+D。则双方陷入僵局。如果一方按下ctrl+c，强行退出程序后，另一方也会跟着退。原因：一方强退，导致socket端口真正关闭，另一方子线程中的recv返回0，退出循环，退出线程。

3. 一方上来就ctrl+c强退。则对方的子线程会退掉，原因同上。此时另一方按ctrl+D就退出程序了。

小结

recv返回值分以下3种情况

1. 大于0。接收到的数据大小。

2. 等于0。对方的socket端口真正关闭。

3. 小于0。出错。其中一种情况是，本方的socket端口已经真正关闭后，还试图从该端口中获取数据。

recv返回值实际上和read是类似的。

发现

send一个空的消息，如下：

send(fd_peer,"",0,0);

对方的recv不会返回0，仍旧阻塞着。

这点和UDP有所不同，在UDP中，一方sendto一个空消息给另一方，对方的recvfrom是返回0的。